[发明专利]一种超高速永磁同步电机现场动平衡方法

说明书

本发明公开了一种超高速永磁同步电机现场动平衡方法，属于高速永磁电机技术领域。超高速永磁同步电机现场动平衡方法包括以下步骤：(1)确定刚性转子或柔性转子的动平衡转速V；(2)获取转子上0度位置在动平衡转速下的加速度a₀；(3)通过安装动平衡工装，多次添加配重G₁记录对应的加速度，找到a_min对应的孔位角度D；(4)通过在孔位角度D对应的配重孔内加入G₂和G₃，记录对应的加速度，应用二分法，逐步确定不平衡量G的大小；(5)根据孔位角度D和不平衡量G，采用去重法，在D+π的角度方向上去重G，实现永磁转子的动平衡。本发明充分考虑了电磁不平衡，可实现全转速动平衡，一旦完成动平衡后，无需再次装拆，平衡数据稳定性好。

技术领域

本发明涉及高速永磁电机技术领域，尤其涉及一种超高速永磁同步电机现场动平衡方法。

背景技术

随着永磁材料及电气控制技术的快速发展，高速永磁同步电机的应用领域愈来愈广泛，对于石油化工、航空航天等领域所需的高可靠性、高功率密度、高效率的永磁同步电机的需求也十分旺盛。

为了确保高速永磁同步电机的高速稳定性，永磁转子的动平衡至关重要，可减小由质量不平衡引起的离心力激励造成的电机振动过大、温升高、高速稳定性差、寿命问题等。

目前，对于高速永磁同步电机的动平衡主要是针对于质量不平衡，一般在充磁前或在充磁后在不导磁的动平衡机上进行动平衡操作，基本忽视了高速永磁转子的电磁不平衡。另外，对于跨临界超高速永磁转子，简单的双面动平衡无法满足工程应用需求，需要进行高转速或全转速动平衡。此外，现有动平衡技术无法考虑因转子与定子间气隙不均引起的不平衡激励。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高速永磁同步电机现场动平衡方法。根据本发明的现场动平衡方法充分考虑了电磁不平衡，可实现全转速动平衡，一旦完成动平衡后，无需再次装拆，平衡数据稳定性好，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种超高速永磁同步电机现场动平衡方法，包括以下步骤：

(1)确定动平衡转速V：当高速永磁转子为亚临界的刚性转子时，以0.5×额定转速为动平衡转速；当转子为跨临界超高速的柔性转子时，以0.8×临界转速为动平衡转速，先以动平衡转速进行现场动平衡，再以全转速为动平衡转速进行校核或进行多面动平衡；

(2)获取加速度a₀：在高速永磁转子上标记0度位置，并将电机的转速升至动平衡转速V，记录在该转速下永磁转子转频的振动加速度值a₀；

(3)找到孔位角度D：在高速永磁转子上安装动平衡工装，使动平衡工装上的0度位置与高速永磁转子标记的0度位置重合，动平衡工装上开设有多个配重孔，在动平衡工装的0度位置对应的配重孔内添加配重G₁，将高速永磁转子的转速提升至动平衡转速V，记录高速永磁转子转频的振动加速度值a₁；在动平衡工装上与0度位置成90度的位置对应的配重孔内添加配重G₁，将转子的转速提升至动平衡转速V，记录永磁转子转频的振动加速度值a₂；根据a₀、a₁和a₂的数值大小，确定不平衡量的方向，并在该方向的相邻配重孔内添加配重G₁，直至找到高速永磁转子转频的振动加速度值a_min的孔位角度D；

(4)确定不平衡量G：确定孔位角度D后，在该孔位角度对应的配重孔内添加配重G₂，记录永磁转子转频的振动加速度值a₁₁；在该配重孔内添加配重G₃，记录永磁转子转频的振动加速度值a₁₂，通过对比a_min、a₁₁、a₁₂的大小，应用二分法，逐步确定不平衡量G的大小；