[发明专利]实现转子轴承外圈激励力测量的试验电机及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种舰船电机，尤其是一种实现转子轴承外圈激励力测量的试验电机及方法。

背景技术

电机是舰船最常用的动力源，也是舰船的主要振动、噪声源之一，其振动水平直接影响到舰船的隐身性能，因此研制低噪声电机已成为降低舰船水下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的振动，通过电机轴承端盖和定子端盖传递到定子机脚。电磁振动主要由气隙中各谐波磁场引起交变电磁力，使铁心及与其相连的机械构件产生的振动，它与电机气隙内的谐波磁场、定子本身的振动特性以及定子的声学特性有密切的关系；机械振动主要由电机轴承、风扇、转子质量不平衡等引起。

目前对电机内部激励力的研究主要集中在仿真计算方面，现有电机在试验过程中，由于电机定子和转子通过轴承端盖相互连接，不能实现电机内部激励的直接测量，对电机激励力的研究存在下述缺陷：

（1）现有电机轴承外圈与端盖直接配合安装，无法获取电机转子所受到的激励力，不能实现激励源的分离；

（2）现有电机不能实现定子、转子偏心量调节，无法测量电机定子、转子不同偏心量时的激励力。

因此，需要一种能实现转子轴承外圈激励力测量的试验电动机。

发明内容

 本发明为了克服以上缺点，而提供一种实现转子轴承外圈激励力测量的试验电机，通过在定子和转子物理分离的试验电动机上，设计安装了测力装置，测力装置下连接板（圆弧面）与轴承外圈接触，采用三点支撑的方式对电机转子轴承的外圈进行固定，可以直接测量电机转子和轴承的激励力，实现对电机转子激励特性进行深入研究，同时可以完成电机定子、转子偏心量对电机转子激励力影响的试验研究。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种实现转子轴承外圈激励力测量的试验电机，包括测力装置、轴承、定子，转子，轴承座，其特点是：测力装置由压板、连接螺栓、螺母、中间螺栓、固定螺栓、力传感器组成， 定子和位于定子前、后两端的轴承座分别固定在安装平台上，测力装置通过压板和连接螺栓与轴承座固定连接，力传感器安装在轴承外圈上，并通过中间螺栓及螺母与压板可调连接，千分表用磁性表座固定在转子上。力传感器调整后, 通过固定螺栓与压板固定连接。

一种采用实现转子轴承外圈激励力测量的试验电机的测量方法，其步骤是： 

1.调节中间螺栓的预紧力，使得轴承外圈与测力装置1中的力传感器下端弧面接触，使转子在轴承座的中心位置；

2. 用固定在转子上的千分表测量转子对定子内表面静偏心的大小：依次旋转转子，读出千分表在定子每个位置上的数据，得到转子相对于定子的位置,调整测力装置的中间螺栓松紧度，使定、转子偏心度小于0.05mm；

3.调整好定、转子初始偏心量后，首先拧紧螺母，对中间螺栓进行锁紧，其次拧紧固定螺栓，实现测力装置完全固定，防止电机运行过程测力装置出现松动；

4.开启电机，待电机稳定后，记录各测力装置中测力传感器的数据，通过分析分别获取电机定子、转子的激励源特性。

上述过程中通过调整测力装置的中间螺栓预紧度来调整电机转子的标高来改变电机定、转子的静态偏心量，完成不同偏心量状态下的激励力测试，用于转子和定子偏心量对电机激励力影响研究。

本发明的有益效果： 

（1）本发明设计了特殊的测力装置，采用三点支撑的方式安装在轴承外圈，测力装置一端固定于轴承外圈，另一端固定于轴承座上，当电机转子旋转时，可以通过测力装置获取转子和轴承的激励力，为电机激励源特性分析和低噪声电机设计提供技术支撑。

（2）本发明通过调整测力装置的中间螺栓预紧度，使电机定、转子达到不同的静态偏心量，通过测量不同偏心量状态的轴承外圈的激励力，可用于定子和转子偏心量对电机激励力的影响研究，为电机定子、转子偏心量的设计提供具体的要求。

本发明通过在转子轴承外圈安装测力装置，能够直接测量转子和轴承的激励力，用于电机激励源的分析，通过布置合适的振动加速度传感器，可以获取电机激励源及其振动传递特性，为电机振动的分析与设计，提供必要的原始参数和减振降噪措施，为低噪声电动机的研制提供技术支撑。

附图说明

图1是本发明的结构主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图2是测力装置结构局部放大图；

图4是力传感器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。