CN118074376A - 电机中定子气隙的调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机中定子气隙的调整方法,所述电机包括电机定子、电机转子、第一端盖以及第二端盖,第一端盖的第一表面与第二端盖的第二表面上均设置有通孔,每个通孔中安装有固定部件,所述方法包括:根据电机定子在目标方向上的偏心量,确定电机定子与电机转子在目标方向上的目标气隙差值;根据电机定子与电机转子在目标方向上的目标气隙差值,构建电机在目标方向上的反电动势曲线;根据电机在目标方向上的反电动势曲线,确定目标方向上的正负电压的目标偏差值;根据目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整目标固定部件的预紧力;目标固定部件为目标方向上的固定部件。本发明有助于抑制电机定子振动。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,尤其涉及一种电机中定子气隙的调整方法。
背景技术
直流电机的振动大小本质上是电磁力波作用下的结构动力学响应。而电机的电磁力波虽然取决于电磁方案设计,但实际加工、装配后,定子内圆的变形、偏心等对电磁气隙有较大影响,气隙磁密跟随气隙变化,从而对电机振动产生影响。现阶段针对该问题,业界暂无较好的解决方案。较为普遍的方案是:优化结构设计方案、工艺装配参数等。
现有的技术方案中,工艺装配参数的优化对气隙的调整较为间接,难以有效地改进其优化方向;工艺装配参数的调整对气隙、定子内圆的调整幅度较小,较大的变化会导致无法装配,使得方案难以实施。
发明内容
为了解决背景技术中的技术问题,本发明提供了一种电机中定子气隙的调整方法,所述电机包括电机定子、电机转子、第一端盖以及第二端盖,所述电机定子、所述电机转子均设置于所述第一端盖与所述第二端盖之间,所述第一端盖的第一表面与所述第二端盖的第二表面上均设置有通孔,每个通孔中安装有固定部件,所述固定部件用于将所述电机定子固定于所述第一端盖与所述第二端盖之间;所述方法包括:
根据所述电机定子在目标方向上的偏心量,确定所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值;
根据所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值,构建电机在所述目标方向上的反电动势曲线;
根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值;
根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力;所述目标固定部件为所述目标方向上的固定部件。
可选的,所述根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值,包括:
根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定曲线正弦特征、波峰、波谷值;
根据所述曲线正弦特征、波峰、波谷值,判断所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的气隙是否异常;
若所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的气隙异常,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值。
可选的,所述根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
计算所述目标偏差值与所述目标固定部件的预紧力差值之间的目标比值;
根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力。
可选的,所述根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
根据所述目标比值,确定所述目标固定部件的目标预紧力;
获取所述目标固定部件的尺寸信息以及摩擦系数;
根据所述目标固定部件的尺寸信息、摩擦系数以及所述目标预紧力,确定所述目标固定部件的目标紧固扭矩;
根据所述目标固定部件的目标紧固扭矩以及当前紧固扭矩,确定所述目标固定部件的待调紧固扭矩;
将所述目标固定部件的扭矩调整至所述待调紧固扭矩。
可选的,所述根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
若所述目标比值小于零,增大所述目标固定部件的预紧力;
若所述目标比值大于零,减小所述目标固定部件的预紧力。
可选的,所述第一表面为所述第一端盖平行于所述电机定子的中心轴线的表面,所述第二表面为所述第二端盖平行于所述电机定子的中心轴线的表面;所述电机定子与所述第一端盖、所述第二端盖之间均设置有预设空隙。
可选的,所述第一端盖上设置有第一数量个通孔,所述第一数量个通孔等间距分布于所述第一端盖上,所述第一数量个通孔位于同一圆周上;
所述第二端盖上设置有第二数量个通孔,所述第二数量个通孔等间距分布于所述第二端盖上,所述第二数量个通孔位于同一圆周上。
可选的,所述第一数量等于所述第二数量,任意两个相邻的通孔与所述电机定子的中心轴线之间形成的夹角为预设角度。
可选的,所述通孔为圆形孔,所述固定部件为螺钉;所述第一数量、所述第二数量均为八个,所述预设角度为45°。
可选的,所述目标方向为四个,所述方法还包括:
获取所述电机定子与所述电机转子在四个目标方向上各自对应的气隙;
判断四个目标方向上各自对应的气隙是否一致;
若四个目标方向上各自对应的气隙不一致,确定四个目标方向对应的预设气隙;
根据所述预设气隙,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力。
本发明的有益效果是:
本发明公开了电机中定子气隙的调整方法,所述电机包括电机定子、电机转子、第一端盖以及第二端盖,所述电机定子、所述电机转子均设置于所述第一端盖与所述第二端盖之间,所述第一端盖的第一表面与所述第二端盖的第二表面上均设置有通孔,每个通孔中安装有固定部件,所述固定部件用于将所述电机定子固定于所述第一端盖与所述第二端盖之间;所述方法包括:根据所述电机定子在目标方向上的偏心量,确定所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值;根据所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值,构建电机在所述目标方向上的反电动势曲线;根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值;根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力;所述目标固定部件为所述目标方向上的固定部件。本发明通过调节固定部件的预紧力,既能降低电机定子气隙的不均匀性,同时由于固定部件的预紧作用,可以提升电机定子模态,有助于抑制电机定子振动,降低电机定子的振动频率以及振动幅度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明的一种电机中定子气隙的调整方法的流程图;
图2是本发明提供的一种电机定子组件的结构示意图;
图3是本发明提供的一种电机定子组件中通孔的结构示意图;
图4是本发明提供的一种电机定子的俯视图;
其中,图中附图标记对应为:1-电机定子,21-第一端盖,22-第二端盖,3-通孔,4-螺钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置,所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制,比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
实施例1
本实施例提供了一种电机中定子气隙的调整方法,所述电机包括电机定子1、电机转子、第一端盖21以及第二端盖22,所述电机定子1、所述电机转子均设置于所述第一端盖21与所述第二端盖22之间,所述第一端盖21的第一表面与所述第二端盖22的第二表面上均设置有通孔3,每个通孔3中安装有固定部件,所述固定部件用于将所述电机定子1固定于所述第一端盖21与所述第二端盖22之间;如图1所示,所述方法包括:
S1:根据所述电机定子1在目标方向上的偏心量,确定所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值;
在本说明书实施例中,可以通过调整电机定子1在目标方向上的目标固定部件的紧固扭矩,改变电机定子1在目标方向上的偏心量;其中,电机定子1固定后,固定部件(螺钉4)对电机定子1的夹持力与紧固扭矩的关系如下公式所示:
T=K*D*F
K为摩擦系数,D为螺钉4的直径,F为夹持力,T为紧固扭矩。
S2:据所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值,构建电机在所述目标方向上的反电动势曲线;
S3:根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值;
S4:根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力;所述目标固定部件为所述目标方向上的固定部件。
在本说明书实施例中,可以检测电机每相电源的反电动势U;电机工作过程中,转子旋转会在定子线圈内产生反电动势,可根据定子线圈电流、电压的检测,输出该反电动势U。根据每个方向力矩变化对反电动势的影响,电机旋转过程中反电动势越趋近于正弦曲线,表明电机定子1与转子的气隙越均匀,气隙磁场分布越均匀。以反电动势正负电压的偏差U为优化目标,可获得四个不同方向对应的参数即电源反电动势对夹紧力的变化趋势;其中,1、2、3、4分别代表电机的上、下、左、右四个方向。
在本说明书实施例中,所述根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值,包括:
根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定曲线正弦特征、波峰、波谷值;
根据所述曲线正弦特征、波峰、波谷值,判断所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的气隙是否异常;
若所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的气隙异常,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值。
在本说明书实施例中,可以根据旋转过程中反电动势曲线的正弦特征、波峰、波谷值等信息,判断气隙是否异常;并根据判断结果确定是否调节固定部件的预紧力;当所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的气隙正常时,则不需要调节固定部件的预紧力;当所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的气隙异常时,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值,并进一步调节固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,所述根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
计算所述目标偏差值与所述目标固定部件的预紧力差值之间的目标比值;
根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,所述根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
根据所述目标比值,确定所述目标固定部件的目标预紧力;
获取所述目标固定部件的尺寸信息以及摩擦系数;
根据所述目标固定部件的尺寸信息、摩擦系数以及所述目标预紧力,确定所述目标固定部件的目标紧固扭矩;
根据所述目标固定部件的目标紧固扭矩以及当前紧固扭矩,确定所述目标固定部件的待调紧固扭矩;
将所述目标固定部件的扭矩调整至所述待调紧固扭矩。
在本说明书实施例中,目标固定部件可以为横截面为圆形的螺钉4,目标固定部件的尺寸信息可以为圆形螺钉4的直径,电机定子1固定后,固定部件(螺钉4)对电机定子1的夹持力与紧固扭矩的关系如下公式所示:
T=K*D*F
其中,K为摩擦系数,D为螺钉4的直径,F为夹持力,T为紧固扭矩;可以计算所述目标固定部件的目标紧固扭矩以及当前紧固扭矩之间的差值,得到所述目标固定部件的待调紧固扭矩;从而可以将所述目标固定部件的扭矩调整至所述待调紧固扭矩;通过调节固定部件的紧固扭矩,实现对固定部件的预紧力的调整,提高电机定子1的气隙均匀性,以保证电机定子1的气隙磁场分布均匀。
在本说明书实施例中,所述根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
若所述目标比值小于零,增大所述目标固定部件的预紧力;
若所述目标比值大于零,减小所述目标固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,ΔU/ΔT为负表明,力矩增大,反电动势的正负偏差减小,可继续增大预紧力;ΔU/ΔT为正表明,力矩增大,反电动势的正负偏差增大,需反向调整螺钉4预紧力,即减小螺钉4的预紧力。
在一示例性实施方式中,转子磁铁在气隙中的磁势为:F,转子与定子间的气隙为:δ,则气隙磁阻反比与气隙大小:Δ∝1/δ;由转子形成的磁密B∝F/δ;转子旋转速度为n,定子线圈长度L,匝数为Z,则根据电磁感应定律,反电动势U∝F/δ*n*Z*L;
若某一方向初始气隙为δ_0,螺钉4扭矩为T时,螺钉4提供力为F,对于该方向刚度为K的定子产生变形为Δl=F/K,对于气隙的变化为:
δ=δ_0+Δl;
则气隙的变化会导致感应电动势发生变化,通过调整各方向的螺钉4预紧力,可将电磁气隙调整到较优的程度,从而使反电动势更小。
通常电机电磁气隙设计尺寸为1mm,一般由设计、工艺导致的气隙不均匀均在0.1mm量级,预紧力调整的定子气隙也在该范围内。
在本说明书实施例中,所述第一表面为所述第一端盖21平行于所述电机定子1的中心轴线的表面,所述第二表面为所述第二端盖22平行于所述电机定子1的中心轴线的表面;所述电机定子1与所述第一端盖21、所述第二端盖22之间均设置有预设空隙。
在本说明书实施例中,所述第一端盖21上设置有第一数量个通孔3,所述第一数量个通孔3等间距分布于所述第一端盖21上,所述第一数量个通孔3位于同一圆周上;
所述第二端盖22上设置有第二数量个通孔3,所述第二数量个通孔3等间距分布于所述第二端盖22上,所述第二数量个通孔3位于同一圆周上。
在本说明书实施例中,所述第一数量等于所述第二数量,任意两个相邻的通孔3与所述电机定子1的中心轴线之间形成的夹角为预设角度。
在本说明书实施例中,所述通孔3为圆形孔,所述固定部件为螺钉4;所述第一数量、所述第二数量均为八个,所述预设角度为45°。
在本说明书实施例中,第一端盖21和\或第二端盖22上设置有多个通孔3组,每个通孔3组均包括多个位于同一圆周上的通孔3;相邻通孔3组之间的距离为预设距离。
示例性的,第一端盖21上位于上端的通孔3组与第一端盖21上边缘的距离小于目标距离,第一端盖21上位于下端的通孔3组与第一端盖21下边缘的距离小于目标距离。
在本说明书实施例中,所述目标方向为四个,所述方法还包括:
获取所述电机定子1与所述电机转子在四个目标方向上各自对应的气隙;
判断四个目标方向上各自对应的气隙是否一致;
若四个目标方向上各自对应的气隙不一致,确定四个目标方向对应的预设气隙;
根据所述预设气隙,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,所述根据所述预设气隙,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力,包括:
根据所述预设气隙,确定气隙与所述预设气隙不同的至少一个目标固定部件,得到筛选固定部件;
根据所述目标固定部件的实时气隙以及所述预设气隙,确定所述筛选固定部件的气隙差值,得到筛选气隙差值;
根据所述筛选气隙差值,确定所述筛选固定部件对应的反电动势的正负电压的偏差值;
根据所述偏差值,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,可以根据所述预设气隙,将气隙与所述预设气隙不同的至少一个目标固定部件,确定为筛选固定部件;根据所述目标固定部件的实时气隙以及所述预设气隙,确定所述筛选固定部件的气隙差值,得到筛选气隙差值;根据所述筛选气隙差值,确定所述筛选固定部件对应的反电动势的正负电压的偏差值;进一步根据所述偏差值,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力;可以先计算偏差值与目标固定部件的预紧力差值之间的预设比值,其中,预紧力差值可以根据预设预紧力与当前预紧力计算得到;再根据预设比值,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力;预设比值为负表明力矩增大,反电动势的正负偏差减小,可继续增大预紧力;预设比值为正表明力矩增大,反电动势的正负偏差增大,需反向调整螺钉4预紧力,即减小螺钉4的预紧力。
在本说明书实施例中,通常电机的预设气隙的尺寸为1mm,一般由设计、工艺导致的气隙不均匀均在0.1mm量级,预紧力调整的定子气隙也在该范围内。可以通过不断的调整四个方向上螺钉4的预紧力,既降低电机气隙的不均匀性,同时由于螺钉4的预紧作用,可以提升电机定子1模态,有助于抑制电机定子1振动。
实施例2
本实施例公开了一种电机中定子气隙的调整方法,如图2-4所示,图2是本发明提供的一种电机定子1组件的结构示意图;图3是本发明提供的一种电机定子1组件中通孔3的结构示意图;图4是本发明提供的一种电机定子1的俯视图;所述电机包括电机定子1、电机转子、第一端盖21以及第二端盖22,所述电机定子1、所述电机转子均设置于所述第一端盖21与所述第二端盖22之间,所述第一端盖21的第一表面与所述第二端盖22的第二表面上均设置有通孔3,每个通孔3中安装有固定部件,所述固定部件用于将所述电机定子1固定于所述第一端盖21与所述第二端盖22之间;
S1:根据所述电机定子1在目标方向上的偏心量,确定所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值;
在本说明书实施例中,电机可以包括家用电器的电机或新能源车辆的电机;可以通过调整电机定子1在目标方向上的目标固定部件的紧固扭矩,改变电机定子1在目标方向上的偏心量;其中,电机定子1固定后,固定部件(螺钉4)对电机定子1的夹持力与紧固扭矩的关系如下公式所示:
T=K*D*F
K为摩擦系数,D为螺钉4的直径,F为夹持力,T为紧固扭矩。
S2:据所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值,构建电机在所述目标方向上的反电动势曲线;
S3:根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值;
S4:根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力;所述目标固定部件为所述目标方向上的固定部件。
在本说明书实施例中,可以检测电机每相电源的反电动势U;电机工作过程中,转子旋转会在定子线圈内产生反电动势,可根据定子线圈电流、电压的检测,输出该反电动势U。根据每个方向力矩变化对反电动势的影响,电机旋转过程中反电动势越趋近于正弦曲线,表明电机定子1与转子的气隙越均匀,气隙磁场分布越均匀。以反电动势正负电压的偏差U为优化目标,可获得四个不同方向对应的参数;即电源反电动势对夹紧力的变化趋势;其中,1、2、3、4分别代表电机的上、下、左、右四个方向。
其中,所述根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值,包括:
根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定曲线正弦特征、波峰、波谷值;
根据所述曲线正弦特征、波峰、波谷值,判断所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的气隙是否异常;
若所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的气隙异常,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值。
在本说明书实施例中,可以根据旋转过程中反电动势曲线的正弦特征、波峰、波谷值等信息,判断气隙是否异常;并根据判断结果确定是否调节固定部件的预紧力;当所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的气隙正常时,则不需要调节固定部件的预紧力;当所述电机定子1与所述电机转子在所述目标方向上的气隙异常时,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值,并进一步调节固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,所述根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
计算所述目标偏差值与所述目标固定部件的预紧力差值之间的目标比值;
根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,所述根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
根据所述目标比值,确定所述目标固定部件的目标预紧力;
获取所述目标固定部件的尺寸信息以及摩擦系数;
根据所述目标固定部件的尺寸信息、摩擦系数以及所述目标预紧力,确定所述目标固定部件的目标紧固扭矩;
根据所述目标固定部件的目标紧固扭矩以及当前紧固扭矩,确定所述目标固定部件的待调紧固扭矩;
将所述目标固定部件的扭矩调整至所述待调紧固扭矩。
在本说明书实施例中,目标固定部件可以为横截面为圆形的螺钉4,目标固定部件的尺寸信息可以为圆形螺钉4的直径,电机定子1固定后,固定部件(螺钉4)对电机定子1的夹持力与紧固扭矩的关系如下公式所示:
T=K*D*F
其中,K为摩擦系数,D为螺钉4的直径,F为夹持力,T为紧固扭矩;可以计算所述目标固定部件的目标紧固扭矩以及当前紧固扭矩之间的差值,得到所述目标固定部件的待调紧固扭矩;从而可以将所述目标固定部件的扭矩调整至所述待调紧固扭矩;通过调节固定部件的紧固扭矩,实现对固定部件的预紧力的调整,提高电机定子1的气隙均匀性,以保证电机定子1的气隙磁场分布均匀。
在本说明书实施例中,所述根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
若所述目标比值小于零,增大所述目标固定部件的预紧力;
若所述目标比值大于零,减小所述目标固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,ΔU/ΔT为负表明,力矩增大,反电动势的正负偏差减小,可继续增大预紧力;ΔU/ΔT为正表明,力矩增大,反电动势的正负偏差增大,需反向调整螺钉4预紧力,即减小螺钉4的预紧力。
在本说明书实施例中,所述第一表面为所述第一端盖21平行于所述电机定子1的中心轴线的表面,所述第二表面为所述第二端盖22平行于所述电机定子1的中心轴线的表面;所述电机定子1与所述第一端盖21、所述第二端盖22之间均设置有预设空隙。
在本说明书实施例中,所述第一端盖21上设置有第一数量个通孔3,所述第一数量个通孔3等间距分布于所述第一端盖21上,所述第一数量个通孔3位于同一圆周上;所述第二端盖22上设置有第二数量个通孔3,所述第二数量个通孔3等间距分布于所述第二端盖22上,所述第二数量个通孔3位于同一圆周上。
在本说明书实施例中,所述第一数量等于所述第二数量,所述通孔3为圆形孔,所述固定部件为螺钉4;所述第一数量、所述第二数量均为八个。任意两个相邻的通孔3与所述电机定子1的中心轴线之间形成的夹角为45°。
在本说明书实施例中,第一端盖21以及第二端盖22上设置有一个通孔3组,每个通孔3组均包括多个位于同一圆周上的通孔3;相邻通孔3组之间的距离为预设距离。
示例性的,第一端盖21上位于上端的通孔3组与第一端盖21上边缘的距离小于目标距离,第一端盖21上位于下端的通孔3组与第一端盖21下边缘的距离小于目标距离。
在本说明书实施例中,所述目标方向为四个,所述方法还包括:
获取所述电机定子1与所述电机转子在四个目标方向上各自对应的气隙;
判断四个目标方向上各自对应的气隙是否一致;
若四个目标方向上各自对应的气隙不一致,确定四个目标方向对应的预设气隙;
根据所述预设气隙,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,所述根据所述预设气隙,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力,包括:
根据所述预设气隙,确定气隙与所述预设气隙不同的至少一个目标固定部件,得到筛选固定部件;
根据所述目标固定部件的实时气隙以及所述预设气隙,确定所述筛选固定部件的气隙差值,得到筛选气隙差值;
根据所述筛选气隙差值,确定所述筛选固定部件对应的反电动势的正负电压的偏差值;
根据所述偏差值,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力。
在本说明书实施例中,可以根据所述预设气隙,将气隙与所述预设气隙不同的至少一个目标固定部件,确定为筛选固定部件;根据所述目标固定部件的实时气隙以及所述预设气隙,确定所述筛选固定部件的气隙差值,得到筛选气隙差值;根据所述筛选气隙差值,确定所述筛选固定部件对应的反电动势的正负电压的偏差值;进一步根据所述偏差值,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力;可以先计算偏差值与目标固定部件的预紧力差值之间的预设比值,其中,预紧力差值可以根据预设预紧力与当前预紧力计算得到;再根据预设比值,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力;预设比值为负表明力矩增大,反电动势的正负偏差减小,可继续增大预紧力;预设比值为正表明力矩增大,反电动势的正负偏差增大,需反向调整螺钉4的预紧力,即减小螺钉4的当前预紧力。
在本说明书实施例中,电机的预设气隙的尺寸为1mm,一般由设计、工艺导致的气隙不均匀均在0.1mm量级,预紧力调整的定子气隙也在该范围内。可以通过不断的调整四个方向上螺钉4的预紧力,既降低电机气隙的不均匀性,同时由于螺钉4的预紧作用,可以提升电机定子1模态,有助于抑制电机定子1振动。
本发明的有益效果是:
本发明公开了电机中定子气隙的调整方法,所述电机包括电机定子、电机转子、第一端盖以及第二端盖,所述电机定子、所述电机转子均设置于所述第一端盖与所述第二端盖之间,所述第一端盖的第一表面与所述第二端盖的第二表面上均设置有通孔,每个通孔中安装有固定部件,所述固定部件用于将所述电机定子固定于所述第一端盖与所述第二端盖之间;所述方法包括:根据所述电机定子在目标方向上的偏心量,确定所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值;根据所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值,构建电机在所述目标方向上的反电动势曲线;根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值;根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力;所述目标固定部件为所述目标方向上的固定部件。本发明通过调节固定部件的预紧力,既能降低电机定子气隙的不均匀性,同时由于固定部件的预紧作用,可以提升电机定子模态,有助于抑制电机定子振动,降低电机定子的振动频率以及振动幅度。
以上所述是本发明的优选实施方式,应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电机中定子气隙的调整方法,其特征在于,所述电机包括电机定子、电机转子、第一端盖以及第二端盖,所述电机定子、所述电机转子均设置于所述第一端盖与所述第二端盖之间,所述第一端盖的第一表面与所述第二端盖的第二表面上均设置有通孔,每个通孔中安装有固定部件,所述固定部件用于将所述电机定子固定于所述第一端盖与所述第二端盖之间;所述方法包括:
根据所述电机定子在目标方向上的偏心量,确定所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值;
根据所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的目标气隙差值,构建电机在所述目标方向上的反电动势曲线;
根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值;
根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力;所述目标固定部件为所述目标方向上的固定部件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值,包括:
根据所述电机在所述目标方向上的反电动势曲线,确定曲线正弦特征、波峰、波谷值;
根据所述曲线正弦特征、波峰、波谷值,判断所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的气隙是否异常;
若所述电机定子与所述电机转子在所述目标方向上的气隙异常,确定所述目标方向上的正负电压的目标偏差值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标偏差值与目标固定部件的预紧力差值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
计算所述目标偏差值与所述目标固定部件的预紧力差值之间的目标比值;
根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
根据所述目标比值,确定所述目标固定部件的目标预紧力;
获取所述目标固定部件的尺寸信息以及摩擦系数;
根据所述目标固定部件的尺寸信息、摩擦系数以及所述目标预紧力,确定所述目标固定部件的目标紧固扭矩;
根据所述目标固定部件的目标紧固扭矩以及当前紧固扭矩,确定所述目标固定部件的待调紧固扭矩;
将所述目标固定部件的扭矩调整至所述待调紧固扭矩。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标比值,调整所述目标固定部件的预紧力,包括:
若所述目标比值小于零,增大所述目标固定部件的预紧力;
若所述目标比值大于零,减小所述目标固定部件的预紧力。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一表面为所述第一端盖平行于所述电机定子的中心轴线的表面,所述第二表面为所述第二端盖平行于所述电机定子的中心轴线的表面;所述电机定子与所述第一端盖、所述第二端盖之间均设置有预设空隙。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一端盖上设置有第一数量个通孔,所述第一数量个通孔等间距分布于所述第一端盖上,所述第一数量个通孔位于同一圆周上;
所述第二端盖上设置有第二数量个通孔,所述第二数量个通孔等间距分布于所述第二端盖上,所述第二数量个通孔位于同一圆周上。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一数量等于所述第二数量,任意两个相邻的通孔与所述电机定子的中心轴线之间形成的夹角为预设角度。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述通孔为圆形孔,所述固定部件为螺钉;所述第一数量、所述第二数量均为八个,所述预设角度为45°。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述目标方向为四个,所述方法还包括:
获取所述电机定子与所述电机转子在四个目标方向上各自对应的气隙;
判断四个目标方向上各自对应的气隙是否一致;
若四个目标方向上各自对应的气隙不一致,确定四个目标方向对应的预设气隙;
根据所述预设气隙,调整每个目标方向上的目标固定部件的预紧力。
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