[发明专利]一种高速电主轴的在线动平衡补偿装置及其补偿方法

权利要求书

1.一种高速电主轴的在线动平衡补偿装置，其特征在于，包括：

第一内环，其固定地套在所述电主轴的转子上，随所述转子同步转动；

第二内环，其与所述第一内环交错相对，且固定地套在所述转子上，随所述转子同步转动；

平衡环，其自身带有一个不平衡矢量，套在所述第一内环及第二内环上，在其中一个内环的驱动下随该内环同步转动，并能在外力的作用下沿所述转子轴心方向作轴向移动，作轴向移动时，所述平衡环由其中一个内环驱动切换为由另一个内环驱动，每当所述平衡环由其中一个内环驱动切换为由另一个内环驱动时，所述平衡环就相对所述转子转动一个角度。

2.如权利要求1所述的补偿装置，其特征在于，所述平衡环两侧安装有弹性元件，所述弹性元件以大小相等，方向相反的力将所述平衡环向中间压紧，使所述平衡环保持同时套在所述第一内环及第二内环上。

3.一种用于控制如权利要求1或2所述的补偿装置的控制系统，其特征在于，所述控制系统用于控制两套如权利要求1或2所述的补偿装置,两套所述补偿装置中的平衡环分别为第一平衡环和第二平衡环;所述控制系统包括：

检测模块，其分散安装在第一平衡环、第二平衡环及所述转子上，用于检测所述转子的振动、转速及位置信号以及所述第一平衡环、第二平衡环的转速及位置信号；

信号处理模块，其与所述检测模块连接，用于对所述转子的振动信号进行预处理；

第一通信模块，其与所述检测模块连接；

控制模块，其与所述第一通信模块及所述信号处理模块连接，用于实时检测通过第一通信模块接收到的所述转子的振动信号以及通过信号处理模块接收到的所述转子、第一平衡环及第二平衡环的转速及位置信号，并根据上述信号判断所述转子的振动强度是否超标，以及如果超标，所述第一平衡环及第二平衡环需要切换驱动内环的次数；

第二通信模块；

驱动模块，其通过所述第二通信模块与所述控制模块连接，用于根据通过所述第二通信模块接收到的所述第一平衡环及第二平衡环需要切换驱动内环的次数控制所述第一平衡环及第二平衡环相对所述转子转动，以平衡所述转子的不平衡矢量。

4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块包括：

转子振动电涡流传感器，其安装在所述转子上，用于检测所述转子的振动信号;

所述信号处理模块包括：

信号调理模块，其与所述转子振动电涡流传感器连接，用于将所述转子的振动信号进行滤波处理；

A/D转换模块，其与所述信号调理模块连接，用于将经过滤波处理后的振动信号转换为数字信号。

5.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述检测模块包括：

第一平衡环电感传感器，其安装在所述第一平衡环上，用于检测所述第一平衡环的转速及位置信号；

第二平衡环电感传感器，其安装在所述第二平衡环上，用于检测所述第二平衡环的转速及位置信号；

转子基准电感传感器，其安装在所述转子上，用于检测所述转子的转速及位置信号；

所述第一通信模块包括一第一光电隔离器，其与所述第一平衡环电感传感器、第二平衡环电感传感器及转子基准电感传感器连接。

6.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：

微控制器，以及与所述微控制器连接的电源管理模块、时钟模块、上位机、显示模块、报警模块、随机存取存储器。