[发明专利]一种电机单边磁拉力测量装置

说明书

一种电机单边磁拉力测量装置，包括电机机体、轴、测量组件、机体安装台、转子安装台和基础底座；其特征在于，轴从电机机体内的空心定子内穿过；电机机体两侧的轴上分别安装一组测量组件；所述测量组件包括电磁轴承、平衡盘、底部压力传感器和侧面压力传感器；电磁轴承和平衡盘依次安装在轴上，电磁轴承位于靠近电机机体的位置；侧面压力传感器固定于立板的一端，立板的另一端安装于转子安装台，侧面压力传感器与电磁轴承的轴承端盖侧面贴合；底部压力传感器安装于轴承端盖底部；电磁轴承由轴承座安装于转子安装台；转子安装台和机体安装台固定在基础底座上。本发明能够精确测定电机在转子受不平衡磁拉力情况下的所受单边磁拉力大小。

技术领域

本发明属于电机振动工程领域，具体涉及一种电机单边磁拉力测量装置。

背景技术

电机是最常用的动力源，也是机械设备的主要振动、噪声源之一，其振动水平直接影响到设备运行的可靠性，尤其是在舰船领域，振动噪声始终是备受关注的问题。因此研制低噪声电机已成为降低电机辐射噪声有效的措施。电机振动主要由电磁激励和机械激励引起，通过电机轴承端盖和机座传递到机脚，电磁振动是电机气隙中电磁场产生的电磁力波，激起电机定子、转子振动并传递到机座，它与电机气隙内谐波磁场及由此产生的电磁力波幅值、频率、级数等因素有关。

电机在转子偏心状况下，定转子两边气隙并不均匀，若保持每极的磁动势一定，气隙变小的一边磁通密度将变大，另一边磁通密度将变小，磁力线通常有减小自身磁路长度的趋势，使定、转子两边的磁拉力将不再相等，两者之差就是单边磁拉力，又称不平衡磁拉力，方向由电机几何中心指向偏心方向。单边磁拉力会把转子进一步拉向偏心侧，使电机振动大大增加。

研究电机振动就必然会考虑不平衡磁拉力测量。常用的方法有三类：一是在定子机壳上粘贴加速度传感器，通过定子机壳两侧振动情况的差别进行单边磁拉力的判断；二是用电涡流传感器检测轴的运动轨迹，通过轴的运动位移来反应单边磁拉力状态；三是采用整距探测线圈来反应不平衡磁拉力。但这些方法都是通过测量机器的振动信号、电压信号间接的导出不平衡磁拉力，未能直接得出转子的不平衡磁拉力，均存在局限性和不确定性。上海交通大学提出了一种，滑动轴支撑的发电机转子不平衡磁拉力试验台(专利公告号：CN 102507120A)，该试验台主要用于在机壳偏心状态下即存在不平衡磁拉力状态下探究油膜压力对转子振动的影响关系，虽然该装置能够产生不平衡磁拉力，但不能对磁拉力进行任何形式的直接或间接测量。

此外，最常用的电机往往使用滚动轴承，滚动轴承在运行时也是一种振动源，有滚动轴承存在时也将影响不平衡磁拉力的准确测量，所以需要最大程度的测量出真实电机的不平衡磁拉力。通过查阅相关资料，未发现考虑滚动轴承振动下直接测量电机单边磁拉力装置的相关文献。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量精度更高的电机单边磁拉力测量装置。

本发明的技术方案如下：

一种电机单边磁拉力测量装置，包括测量组件、机体安装台、转子安装台和基础底座；转子安装台和机体安装台固定在基础底座上；电机安装于机体安装台上，轴从电机机体内的空心定子内穿过，电机机体两侧的轴上均安装测量组件；

所述测量组件包括电磁轴承、平衡盘、底部压力传感器和侧面压力传感器；电磁轴承和平衡盘依次安装在轴上，电磁轴承位于靠近电机机体的位置；侧面压力传感器固定于立板的一端，立板的另一端安装于转子安装台，侧面压力传感器与电磁轴承的轴承端盖侧面贴合；底部压力传感器安装于轴承端盖底部；电磁轴承由轴承座安装于转子安装台；

所述平衡盘包括调节盘、锥套；锥套与轴连接；调节盘固定在锥套上。

本发明还可以包括：

1.所述机体安装台底部开有凹形槽，转子安装台的中间段位于凹形槽中，转子安装台与凹形槽留有间隙，电机两侧的电磁轴承均安装于同一个转子安装台上。