本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子平衡檢測(cè)，具體涉及一種定子、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、不平衡的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)。這些振動(dòng)不僅會(huì)影響電機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性，還會(huì)產(chǎn)生額外的噪音。通過動(dòng)平衡檢測(cè)，可以顯著減少振動(dòng)和噪音，提高電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。動(dòng)平衡良好的轉(zhuǎn)子還可以顯著減少軸承、軸和其他相關(guān)部件的磨損。因此，對(duì)電機(jī)上的轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡檢測(cè)十分重要。

2、在制造過程中，轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡檢測(cè)通常是在轉(zhuǎn)子組裝前完成的，將轉(zhuǎn)子單獨(dú)放置在專門的動(dòng)平衡測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行的。常規(guī)的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)大致過程為：在轉(zhuǎn)子表面加反光標(biāo)記，在轉(zhuǎn)子上方設(shè)置有對(duì)準(zhǔn)該反光標(biāo)記的閃光探頭。被測(cè)轉(zhuǎn)子放置在兩端有振動(dòng)傳感器的測(cè)試工作臺(tái)上，皮帶繞在被測(cè)轉(zhuǎn)子上，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)被測(cè)轉(zhuǎn)子上的反光標(biāo)記在閃光探頭閃動(dòng)的光照下，顯示動(dòng)態(tài)靜止時(shí)候，振動(dòng)傳感器將信號(hào)傳送到動(dòng)平衡設(shè)備的數(shù)據(jù)處理器，并在儀器上顯示被測(cè)轉(zhuǎn)子兩端的不平衡量、位置和轉(zhuǎn)速等信息。

3、因轉(zhuǎn)子是通過皮帶帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的，而皮帶傳動(dòng)自身存在不平衡誤差，這些不平衡誤差將會(huì)對(duì)最終的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。例如，皮帶的轉(zhuǎn)速太高，振動(dòng)會(huì)很大，皮帶的振動(dòng)傳遞給轉(zhuǎn)子，導(dǎo)致測(cè)量誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服目前的轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡檢測(cè)方法存在測(cè)量誤差的缺陷，從而提供一種定子、轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)裝置及方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種定子，所述定子應(yīng)用于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)，所述定子包括：

4、定子鐵芯，所述定子鐵芯的端面沿軸向貫通開設(shè)有通孔，所述通孔適于容置轉(zhuǎn)子并使轉(zhuǎn)子穿過，所述定子鐵芯的端面還開設(shè)有與定子鐵芯軸線平行的缺口，所述缺口適于將通孔與外界大氣連通；

5、定子繞組，所述定子繞組繞設(shè)在定子鐵芯上，所述定子繞組在通電后沿圓周方向產(chǎn)生分布不均勻的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下旋轉(zhuǎn)；

6、所述定子鐵芯內(nèi)置轉(zhuǎn)子后，所述轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中其上的反光標(biāo)記通過缺口外露。

7、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述定子鐵芯與轉(zhuǎn)子同軸布置；所述定子鐵芯的最小內(nèi)徑大于轉(zhuǎn)子的最大外徑，以使轉(zhuǎn)子能夠沿軸向放入定子鐵芯的通孔內(nèi)部。

8、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述定子鐵芯內(nèi)置轉(zhuǎn)子后，所述轉(zhuǎn)子的外壁與定子鐵芯的內(nèi)壁之間具有氣隙空間。

9、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述缺口的最小尺寸大于轉(zhuǎn)子的最大尺寸，以使轉(zhuǎn)子能夠從缺口放置到定子鐵芯的通孔內(nèi)部。

10、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述定子鐵芯的端面上開設(shè)有多個(gè)與定子鐵芯軸線平行的線槽，各所述線槽布置在避開缺口的圓弧方向上；

11、所述定子繞組包括u相繞組、v相繞組和w相繞組，u相繞組、v相繞組和w相繞組分別包括多個(gè)繞線，每一繞線分別繞設(shè)在兩個(gè)線槽內(nèi)；

12、所述u相繞組、v相繞組和w相繞組三相互差非120°電角度。

13、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述u相繞組與v相繞組之間的電角度為135°，所述v相繞組與w相繞組之間的電角度為135°，所述u相繞組與w相繞組之間的電角度為90°；

14、和/或，所述u相繞組、v相繞組和w相繞組采用星形接法或三角形接法。

15、一種轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)裝置，包括：

16、定子定位支架；

17、所述的定子，所述定子設(shè)置于定子定位支架上；

18、兩個(gè)轉(zhuǎn)子定位支架，分別布置在定子定位支架的兩側(cè)；

19、轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在轉(zhuǎn)子定位支架上，所述轉(zhuǎn)子與定子同軸布置，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有反光標(biāo)記；

20、閃光探頭，所述閃光探頭設(shè)置在定子的上方，所述閃光探頭用于向轉(zhuǎn)子發(fā)出亮光；

21、光電傳感器，所述光電傳感器設(shè)置在定子的上方，所述光電傳感器用于接收反光標(biāo)記的反射光，以捕捉反光標(biāo)記的位置；

22、兩個(gè)振動(dòng)傳感器，分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子定位支架上，用于對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其兩端的不平衡量進(jìn)行檢測(cè)；

23、數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器用于接收光電傳感器和振動(dòng)傳感器的檢測(cè)信息。

24、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述定子定位支架的頂端設(shè)置有第一弧形凹槽，所述定子的定子鐵芯的外側(cè)壁設(shè)置有第二弧形凹槽，所述第二弧形凹槽與第一弧形凹槽相適配；

25、和/或，所述轉(zhuǎn)子定位支架的側(cè)壁頂部貫通設(shè)置有階梯孔，所述階梯孔內(nèi)容置有軸承，所述轉(zhuǎn)子通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在轉(zhuǎn)子定位支架上；所述轉(zhuǎn)子定位支架的頂端設(shè)置有豁口，所述豁口與階梯孔連通。

26、一種轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)方法，所述方法基于所述的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)裝置進(jìn)行，包括以下步驟：

27、對(duì)定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位；

28、將定子通電，沿圓周方向產(chǎn)生分布不均勻的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下旋轉(zhuǎn)；

29、通過閃光探頭向轉(zhuǎn)子發(fā)出亮光，通過光電傳感器對(duì)反光標(biāo)記的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；當(dāng)轉(zhuǎn)子上的反光標(biāo)記在閃光探頭閃動(dòng)的光照下顯示動(dòng)態(tài)靜止時(shí)，兩個(gè)振動(dòng)傳感器分別將檢測(cè)信號(hào)反饋至數(shù)據(jù)處理器。

30、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述對(duì)定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位，包括以下步驟：

31、將轉(zhuǎn)子從定子的缺口放置于定子的內(nèi)部，或?qū)⑥D(zhuǎn)子沿定子的軸向插入定子的內(nèi)部，將定子定位于定子定位支架上，將轉(zhuǎn)子定位于轉(zhuǎn)子定位支架上；

32、或，先將定子定位于定子定位支架上，再將轉(zhuǎn)子從定子的缺口放置于定子的內(nèi)部，再將轉(zhuǎn)子定位于轉(zhuǎn)子定位支架上。

33、進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述方法基于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速檢測(cè)需求，對(duì)輸入至定子的電壓頻率進(jìn)行調(diào)整，以對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)時(shí)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。

34、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

35、1.本發(fā)明提供的一種定子，定子鐵芯內(nèi)置轉(zhuǎn)子后，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中其上的反光標(biāo)記通過缺口外露，進(jìn)而能夠正常地在轉(zhuǎn)子的外壁上設(shè)置反光標(biāo)記，利用反光標(biāo)記與閃光探頭相互配合的方式來確定轉(zhuǎn)子是否處于動(dòng)態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)。定子繞組能夠沿圓周方向產(chǎn)生分布不均勻的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下能夠旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡檢測(cè)。

36、因轉(zhuǎn)子是利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子與定子鐵芯和定子繞組均無接觸，轉(zhuǎn)子不會(huì)觸碰到定子鐵芯和定子繞組，進(jìn)而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)受到定子鐵芯和定子繞組的影響，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)引入設(shè)備誤差，提高了測(cè)量精度。且可通過增大定子繞組的電壓頻率，可使轉(zhuǎn)子進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子能夠正常進(jìn)行高轉(zhuǎn)速工況下的動(dòng)平衡檢測(cè)。

37、2.本發(fā)明提供的一種定子，定子鐵芯與轉(zhuǎn)子同軸布置。定子鐵芯的最小內(nèi)徑大于轉(zhuǎn)子的最大外徑，以使轉(zhuǎn)子能夠沿軸向放入定子鐵芯的通孔內(nèi)部，便于轉(zhuǎn)子的裝配，使定子鐵芯能夠適配尺寸大的轉(zhuǎn)子，增強(qiáng)了定子鐵芯的適配性。

38、缺口的最小尺寸大于轉(zhuǎn)子的最大尺寸，以使轉(zhuǎn)子能夠從缺口放置到定子鐵芯的通孔內(nèi)部，使定子鐵芯能夠適配尺寸小的轉(zhuǎn)子，增強(qiáng)了定子鐵芯的適配性。

39、3.本發(fā)明提供的一種定子，定子鐵芯內(nèi)置轉(zhuǎn)子后，轉(zhuǎn)子的外壁與定子鐵芯的內(nèi)壁之間具有氣隙空間。一方面使轉(zhuǎn)子與定子鐵芯之間沒有直接的機(jī)械接觸，避免了轉(zhuǎn)子與定子鐵芯接觸時(shí)引入設(shè)備誤差的情況。另一方面氣隙可以吸收部分振動(dòng)能量，減少轉(zhuǎn)子和定子之間的機(jī)械振動(dòng)，提高檢測(cè)的精確性；較大的氣隙會(huì)使氣隙磁通密度降低，磁場(chǎng)的泄漏會(huì)更少，有助于減少振動(dòng)。

40、4.本發(fā)明提供的一種轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)裝置，占用空間小，結(jié)構(gòu)緊湊，可直接利用定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在轉(zhuǎn)子定位支架上，通過設(shè)置在轉(zhuǎn)子定位支架位置的振動(dòng)傳感器對(duì)轉(zhuǎn)子兩端的振動(dòng)信息進(jìn)行檢測(cè)。因定子與轉(zhuǎn)子無接觸，不會(huì)引入設(shè)備誤差，進(jìn)而振動(dòng)傳感器所檢測(cè)的信息更為準(zhǔn)確。

41、5.本發(fā)明提供的一種轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)方法，通過結(jié)合旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、閃光探頭、光電傳感器和振動(dòng)傳感器，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的不平衡量和位置，并通過數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行分析和處理，進(jìn)而可以采取相應(yīng)的措施來消除不平衡，經(jīng)過平衡調(diào)整后的轉(zhuǎn)子，不僅能夠提高轉(zhuǎn)子后續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還能減少振動(dòng)和噪音，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

42、6.本發(fā)明提供的一種轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)方法，基于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速檢測(cè)需求，對(duì)輸入至定子的電壓頻率進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡檢測(cè)時(shí)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，使轉(zhuǎn)子能夠滿足不同轉(zhuǎn)速下的動(dòng)平衡檢測(cè)需求。