CN219394632U - 一种用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，属于磁悬浮电机技术领域，其包括有安装块，安装块的形状与转子槽的内部相匹配并放置于转子槽中；安装块的顶部垂直地连接有限位块，限位块架设在转子槽上方；安装块的下部设置有检测块；检测块与径向安装孔相对应的侧面露出于安装块外，形成径向检测面；检测块与轴向安装孔相对应的底面露出于安装块外，形成轴向检测面；在安装块的朝内侧或者朝外侧设置有弹性定位件；限位块的顶面上设置有把手，把手上设置有防滑纹。本方案结构简单、易操作，实现在安装转子及进行旋转测试之前就可以完成位置传感器安装位置的校准，安全、可靠、效率高。

Description

一种用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置

技术领域

本实用新型属于磁悬浮电机技术领域，具体地涉及一种一种用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置。

背景技术

现有的一种磁悬浮电机(磁悬浮开关磁阻电机)结构如图1、图2所示，其具有定子17和转子16，其中转子16呈圆环形，设置于转子槽1中，转子槽1外侧为定子17，工作时转子16绕其圆心旋转。旋转时，转子16在转子槽1内会有一定的距离范围内的轴向和径向的抖动，需要设置位置传感器实时监控其位置，如有异常，例如转子16抖动的范围超出了规定范围，位置传感器会向磁悬浮电机的控制器发出信号，使其停止运转。位置传感器一般是通过螺丝方式安装在相应位置处的安装孔(槽)中的，但由于加工和装配都会产生难以避免的误差，位置传感器的安装位置与设计位置会有偏差，进而可能无法有效实现上述监控作用，导致磁悬浮电机发生损坏等事故。因此，位置传感器的安装位置准确性尤为重要，现有的直接安装方式无法确定位置传感器是否安装准确，通常是在将转子及相关部件安装好后，进行旋转测试时才发现位置传感器的测量值异常，需要调整位置，进而进行反复拆装调试，费时费力。因此需要设计一种效率更高的校准方式。

实用新型内容

基于现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，在安装转子之前对传感器位置进行校准，解决现有方案校准费时费力的问题，并具有较高的校准精度，确保磁悬浮电机正常运作。

依据本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，所应用的磁悬浮电机具有转子槽，在转子槽的侧壁上开设有径向安装孔并安装有径向位置传感器，在转子槽的底部开设有轴向安装孔并安装有轴向位置传感器；本实用新型的装置包括有安装块，安装块的形状与转子槽的内部相匹配并放置于转子槽中；安装块的顶部垂直地连接有限位块，限位块架设在转子槽上方；安装块的下部设置有检测块；检测块与径向安装孔相对应的侧面露出于安装块外，形成径向检测面；检测块与轴向安装孔相对应的底面露出于安装块外，形成轴向检测面；在安装块的朝内侧或者朝外侧设置有弹性定位件；限位块的顶面上设置有把手，把手上设置有防滑纹。

进一步地，弹性定位件为受压状态并与转子槽的内侧面相抵触，安装块不具有弹性定位件的一侧面在弹性定位件的弹性恢复力的作用下与转子槽的内侧面相贴合地抵触。

在一实施例中，弹性定位件为具有弹性的板，其位于检测块的上方，并与安装块的侧面形状相匹配地贴合。

又一实施例中，弹性定位件包括有定位珠，安装块上开设有凹陷的定位珠槽，定位珠通过弹簧与定位珠槽相连接；当弹簧处于自然状态时，定位珠突出于安装块的侧面。

再一实施例中，安装块为一个与转子槽相匹配的环形。

另一实施例中，安装块为与转子槽相匹配的环形的一部分。

进一步地，径向位置传感器和轴向位置传感器在转子槽周向上均匀分布有二组或多组。

根据一些实施例，检测块的径向检测面和轴向检测面只覆盖一组径向位置传感器和轴向位置传感器；或者，检测块的径向检测面和轴向检测面同时覆盖多组径向位置传感器和轴向位置传感器。

优选地，径向检测面与转子槽的内侧壁之间具有间隙，且间隙的厚度均等；轴向检测面与转子槽的底面之间具有间隙，且间隙的厚度均等。

优选地，安装块和限位块在两侧位置通过连接螺钉相连接

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：

1、本实用新型的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置结构简单、校准方式简便、易操作，通过安装块上的检测块模拟转子的位置，实现在安装转子及进行旋转测试之前就可以完成位置传感器安装位置的校准，安全、可靠、效率高。

2、本实用新型的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置采用限位块和弹性定位件实现安装块的定位，安装快捷、稳定，并确保每次安装、在转子槽不同位置的安装位置均是一致、固定的，校准的准确性高。

3、本实用新型的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置可以同时进行轴向和径向的标定，避免了多次定位导致标定不准确，同时节约时间、提高效率。

4、本实用新型的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置设置有把手及防滑纹，确保了本装置取放过程的便捷和稳定，避免对转子槽及周边部件产生磕碰损伤。

5、本实用新型的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置有效解决磁悬浮电机位置传感器安装位置偏差的问题，避免出现位置传感器安装不准确导致的转子在转子槽内强烈震动而控制器没有及时控制停止运行的情况，有效保护了转子和转子槽。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的立体结构示意图。

图2是本实用新型又一实施例的立体结构示意图。

图3是本实用新型再一实施例在使用时的剖视示意图。

图4是图3所示装置在使用时的立体结构示意图。

图5是图6所示结构另一角度的立体结构示意图。

图6是本实用新型所涉及的一种磁悬浮电机的部分部件的立体结构示意图。

图7是本实用新型所涉及的一种磁悬浮电机的转子槽处的剖视示意图。

附图中的附图标记说明：

1、转子槽；

2、径向安装孔；

3、径向位置传感器；

4、轴向安装孔；

5、轴向位置传感器；

6、检测块；

7、安装块；

8、限位块；

9、弹性定位件；

10、径向检测面；

11、轴向检测面；

12、把手；

13、垫片；

14、定位珠；

15、连接螺钉；

16、转子；

17、定子；

18、圆柱件及限位顶针；

19、反射板避让槽；

20、反射板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本实用新型中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本实用新型中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本实用新型涉及一种用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，属于磁悬浮电机技术领域，其包括有安装块，安装块的形状与转子槽的内部相匹配并放置于转子槽中；安装块的顶部垂直地连接有限位块，限位块架设在转子槽上方；安装块的下部设置有检测块；检测块与径向安装孔相对应的侧面露出于安装块外，形成径向检测面；检测块与轴向安装孔相对应的底面露出于安装块外，形成轴向检测面；在安装块的朝内侧或者朝外侧设置有弹性定位件；限位块的顶面上设置有把手，把手上设置有防滑纹。本方案结构简单、易操作，实现在安装转子及进行旋转测试之前就可以完成位置传感器安装位置的校准，安全、可靠、效率高。

首先请参阅图6、图7，为本实用新型所涉及的一种磁悬浮电机(磁悬浮开关磁阻电机)，其具有呈环形的定子17，定子17套设于转子槽1(chamber bottom)外侧，转子槽1呈向下凹陷的环形槽，在转子槽1靠内的侧壁上设置有径向安装孔2并安装有径向位置传感器3，在转子槽1的底部开设有轴向安装孔4并安装有轴向位置传感器5。径向位置传感器3和轴向位置传感器5在转子槽1周向上均匀分布有二组或多组(典型的例如为三组)。径向位置传感器3和轴向位置传感器5均通过导线与磁悬浮电机的匹配盒相连接，匹配盒进一步连接磁悬浮电机的控制器，控制器再与外部计算机设备相连，从而传输检测信号。使用状态下，在转子槽1中设置有圆环形的转子16，转子16上轴向均匀分布设置有四个圆柱件及限位顶针18(cylinder及限位pin，为现有技术中转子16的一部分)。转子槽1环形的内侧上方为水平设置的反射板20(Reflector plate)。此种磁悬浮电机为现有技术，故在此仅介绍一些位于本实用新型的装置周围的部分，其余结构不再赘述。可以理解的是，本实用新型的结构及应用范围并不以此为限，任何具有类似环形转子及传感器的电机均可适用。

请参阅图1，本实用新型一实施例的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，包括有安装块7，安装块7的形状与转子槽1的内部相匹配并放置于转子槽1中。安装块7的顶部垂直地连接有限位块8，限位块8架设在转子槽1上方(的反射板20上)。安装块7的下部以例如镶嵌方式设置有检测块6。检测块6与径向安装孔2相对应的侧面露出于安装块7外，形成径向检测面10。检测块6与轴向安装孔4相对应的底面露出于安装块7外，形成轴向检测面11。径向检测面10与转子槽1的内侧壁之间具有间隙，且间隙的厚度均等，径向检测面10与径向位置传感器3不相接触。类似地，轴向检测面11与转子槽1的底面之间具有间隙，且间隙的厚度均等，轴向检测面11与轴向位置传感器5不相接触。

限位块8的顶面上设置有把手12，把手12包括杆状的连接段和顶端的旋转手柄，旋转手柄的外侧面具有防滑纹(例如滚花)，从而便于通过握持把手12将本装置稳定地放入和取出转子槽1，操作便捷并避免磕碰。

在安装块7的朝内侧或者朝外侧设置有弹性定位件9。弹性定位件9为受压状态并与转子槽1的内侧面相抵触，安装块7不具有弹性定位件9的一侧面在弹性定位件9的弹性恢复力的作用下与转子槽1的内侧面相贴合地抵触，从而确保每次安装、以及在转子槽1不同位置的安装位置均是一致、固定的，校准的准确性高。

在一具体实施例中，如图1所示，弹性定位件9为具有弹性的板，其位于检测块6的上方，并与安装块7的侧面形状相匹配地贴合。另一些实施例中，如图2所示，弹性定位件9为较小的具有弹性的板或块或球形突起等。又一实施方式中，如图3所示，弹性定位件9包括有定位珠14，安装块7上开设有凹陷的定位珠槽，定位珠14通过弹簧与定位珠槽相连接。当弹簧处于自然状态时，定位珠14突出于安装块7的侧面。

安装块7及检测块6用于模拟转子16的标准位置。在一实施例中，安装块7为一个与转子槽1相匹配的环形，检测块6的径向检测面10和轴向检测面11同时覆盖多组径向位置传感器3和轴向位置传感器5。在另一实施例中，安装块7为与转子槽1相匹配的环形的一部分，例如为弧形的板状，检测块6的径向检测面10和轴向检测面11只覆盖一组径向位置传感器3和轴向位置传感器5，加工制造更简单，使用时调整其设置的位置对每一组传感器进行测试。安装块7为金属材质，优选为USU304，亦可选用7075、6061等铝材。检测块6是整个校准装置中最重要的部分，其材质有特殊要求，优选例如SUS630不锈钢，且需要进行固溶处理，径向检测面10和轴向检测面11朝向径向位置传感器3和轴向位置传感器5的侧面的粗糙度小于Ra0.8。径向检测面10和轴向检测面11可以由一个检测块6提供，也可以分别设置两个检测块6。

限位块8用于轴向定位本装置，由于限位块8要直接接触反射板20光洁度较高的平面，所以对限位块8的材质有所要求。限位块8至少在与反射板20相接触的下表面为PI、PEEK、PTFE、尼龙等非金属质软材料板，限位块8可选全部由此类材料制成，也可以仅在相接触的部分设置此类薄板。从而保证限位块8在接触反射板20时不会对反射板20表面造成损伤。安装块7和限位块8在两侧位置均开设有连接孔(至少安装块7上的连接孔为螺孔)并通过连接螺钉15相连接，实现非金属材质的限位块8与金属材质的安装块7紧密连接，同时也能够拆卸更换。再优选地，请参阅图1，安装块7上端开设有反射板避让槽19，反射板避让槽19与反射板20之间具有间隙，从而在安装和使用时不触碰损伤反射板20的侧面。

请参阅图4、图5，传感器与转子槽1之间一般通过螺丝方式固定安装，例如在传感器及对应安装孔的两侧开设有螺丝孔。基于此种结构，本实用新型的一种调节各传感器安装位置的方式为，径向位置传感器3与其安装位置(径向安装孔2)之间，以及轴向位置传感器5与其安装位置(轴向安装孔4)之间，均设置有用于调节固定位置的金属垫片13，垫片13上例如两侧位置开设有通孔，该通孔与传感器及安装孔两侧的螺丝孔相对应，从而通过添加厚度不同或数量不同的垫片13调节各传感器的安装高度位置。

本实用新型一优选实施例的使用方法及原理如下：

1、与现有过程类似地，在各安装孔中安装各传感器。

2、将本装置放置在转子槽1内相应位置处，以模拟出转子16的标准位置，放置时限位块8下表面贴紧反射板20，并与反射板20平行，使得径向检测面10和轴向检测面11完全遮盖住径向位置传感器3和轴向位置传感器5的检测位置，通过传感器所测得的位置数据可知是否完全遮盖。

3、将磁悬浮电机的控制器与调试用外部计算机设备(电脑)相连；打开调试软件(为现有的软件)；调试软件每隔一段时间读取一次各个传感器所测得的位置数据，并进行显示。

4、同一周向位置的一组径向位置传感器3及轴向位置传感器5的数据收集完成后，调整本装置的位置，依次对另外两组传感器进行数据收集；通过三个径向位置传感器3的数据值对比，根据差值的大小即可获知三个径向位置传感器3位置是否准确(即，是否安装在转子槽1的同心圆圆周上)；同理也可得到轴向位置传感器5位置是否准确(即，是否安装在同一个水平面上)。

5、如果位置不准确，则通过调整垫片13的方式调整相应传感器的安装高度，直至三个径向位置传感器3的数据值基本相同(差值在一定范围内)，且三个轴向位置传感器5的数据值基本相同(差值在一定范围内)，则传感器位置准确符合要求，校准完成。

更具体而言，在一种现有磁悬浮电机中，传感器是在圆周上间隔120°均匀设置的三组，每组包括一个径向位置传感器3和一个轴向位置传感器5(当然地，例如有四组传感器或其他组数的磁悬浮电机也可使用本装置进行校准)。进行校准时，将本装置放置在一组传感器的位置，读取记录此两个传感器的稳定后的数据值；然后更换装置的安装位置，测量出另外两组传感器的数据值。也就是说，需要测3次即可以得到三个径向位置传感器3和三个轴向位置传感器5的数据值。最后分别对比三个径向位置传感器3的数据值，以及，三个轴向位置传感器5的数据值。根据经验，需要满足三个径向位置传感器3中任意两个的数据值的差值均在3000以内，三个轴向位置传感器5中任意两个的数据值的差值均在3000以内，则认为位置安装准确，否则需要进行调整。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，所述磁悬浮电机具有转子槽(1)，在所述转子槽(1)的侧壁上开设有径向安装孔(2)并安装有径向位置传感器(3)，在所述转子槽(1)的底部开设有轴向安装孔(4)并安装有轴向位置传感器(5)；

其特征在于，其包括有安装块(7)，所述安装块(7)的形状与所述转子槽(1)的内部相匹配并放置于所述转子槽(1)中；所述安装块(7)的顶部垂直地连接有限位块(8)，所述限位块(8)架设在所述转子槽(1)上方；所述安装块(7)的下部设置有检测块(6)；所述检测块(6)与所述径向安装孔(2)相对应的侧面露出于所述安装块(7)外，形成径向检测面(10)；所述检测块(6)与所述轴向安装孔(4)相对应的底面露出于所述安装块(7)外，形成轴向检测面(11)；在所述安装块(7)的朝内侧或者朝外侧设置有弹性定位件(9)；所述限位块(8)的顶面上设置有把手(12)，所述把手(12)上设置有防滑纹。

2.如权利要求1所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述弹性定位件(9)为受压状态并与所述转子槽(1)的内侧面相抵触，所述安装块(7)不具有所述弹性定位件(9)的一侧面在所述弹性定位件(9)的弹性恢复力的作用下与所述转子槽(1)的内侧面相贴合地抵触。

3.如权利要求2所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述弹性定位件(9)为具有弹性的板，其位于所述检测块(6)的上方，并与所述安装块(7)的侧面形状相匹配地贴合。

4.如权利要求2所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述弹性定位件(9)包括有定位珠(14)，所述安装块(7)上开设有凹陷的定位珠槽，所述定位珠(14)通过弹簧与所述定位珠槽相连接；当弹簧处于自然状态时，所述定位珠(14)突出于所述安装块(7)的侧面。

5.如权利要求1所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述安装块(7)为一个与所述转子槽(1)相匹配的环形。

6.如权利要求1所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述安装块(7)为与所述转子槽(1)相匹配的环形的一部分。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述径向位置传感器(3)和所述轴向位置传感器(5)在所述转子槽(1)周向上均匀分布有二组或多组。

8.如权利要求7所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述检测块(6)的所述径向检测面(10)和所述轴向检测面(11)只覆盖一组所述径向位置传感器(3)和所述轴向位置传感器(5)；或者，所述检测块(6)的所述径向检测面(10)和所述轴向检测面(11)同时覆盖多组所述径向位置传感器(3)和所述轴向位置传感器(5)。

9.如权利要求1-6中任意一项所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述径向检测面(10)与所述转子槽(1)的内侧壁之间具有间隙，且间隙的厚度均等；所述轴向检测面(11)与所述转子槽(1)的底面之间具有间隙，且间隙的厚度均等。

10.如权利要求1-6中任意一项所述的用于校准磁悬浮电机转子传感器位置的装置，其特征在于，所述安装块(7)和所述限位块(8)在两侧位置通过连接螺钉(15)相连接。