[发明专利]一种间接测量旋转体旋转时转子横向摆动幅度的方法和系统

说明书

本发明公开了一种测量转子横向摆动幅度的方法及其应用系统，所述方法包括如下步骤：旋转体在强磁下高速旋转，其端面有一个导磁的正六角突起图形.面对其边缘上端的感应线圈切割磁力线，在感应线圈上输出一个感应电压VC.旋转体每转一周则感应六个电压波形；所述波形类似正弦，线圈切割磁力线,由于正六角突起图形的角和边相对于感应线圈的中心距不同，其产生的感应电压值也不同；“顶点角”，视为离感应线圈的中心距近，扫过感应线圈中心点时的感应电压值高，电压波形上半部的峰值；而“边”，视为离感应线圈的中心距远，扫过感应线圈中心点时的感应电压值低。

技术领域

本发明涉及磁力轴承系统技术领域，特别是涉及一种间接测量旋转体旋转时转子横向摆动幅度的方法和系统。

背景技术

电动机可具有定子和带永磁体的转子，例如内永磁体(IPM)电动机或IPM同步电动机。根据某些现有技术，内永磁体(IPM)电动机或IPM同步电机所使用的转子对准方案可能与通常使用表面安装的永磁体电动机所使用的转子对准方案不同，这是因为IPM电动机或机器中的磁转矩分量和磁阻分量沿不同的轴线。根据另一些现有技术，用反电动势测量方法校准电动机通常需要辅助电动机去转动测试的IPM电动机或机器的轴，而这对于在车辆的正常启动和操作过程中进行车辆的电动机位置的现场校准而言是不实际或不可行的。因此，需要一种改进的方法和系统，去校准或现场校准电动机的位置偏移量。

磁力轴承系统是一种无摩擦、不需润滑的轴承系统，适用于某些具有特殊需求的旋转机械，目前磁力轴承系统的应用已日益广泛。磁力轴承系统工作时，转子受电磁力作用而保持在悬浮状态，与定子组件无接触。磁力轴承系统本身是不稳定的，因此需要实时地根据转子的位置调节电磁力，才能保证转子稳定地悬浮在工作位置。磁力轴承系统的电磁力的调节是通过调节轴承电流实现的。

传统的磁力轴承控制方法中，一般只是根据转子的位置以及转子位置变化的速度调节轴承电磁力。当转子高速旋转时，在不平衡力的作用下，转子将偏离工作位置，而此时控制方法只是被动地调节转子位置，力图将转子轴线恢复到设定的工作位置。这种控制策略不可避免地存在延迟，又由于磁力轴承系统工作时转子与定子存在间隙，故而当转子转速较高时，转子在不平衡力的作用下将围绕工作位置出现较大幅度的振动，这种振动与转子转速相同，故称为同频振动。在对转子轴线位置要求很高的应用场合，如高精度机床主轴等，这种振动将产生十分不利的影响。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种间接测量旋转体旋转时转子横向摆动幅度的方法和系统。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种测量转子横向摆动幅度的方法，所述方法包括如下步骤：

旋转体在强磁下高速旋转，其端面有一个导磁的正六角突起图形.面对其边缘上端的感应线圈切割磁力线，在感应线圈上输出一个感应电压VC.旋转体每转一周则感应六个电压波形；

所述波形类似正弦，线圈切割磁力线,由于正六角突起图形的角和边相对于感应线圈的中心距不同，其产生的感应电压值也不同；

“顶点角”，视为离感应线圈的中心距近，扫过感应线圈中心点时的感应电压值高如图3电压波形上半部的峰值；而“边”，视为离感应线圈的中心距远，扫过感应线圈中心点时的感应电压值低。

在旋转体无振动平稳旋转时六个感应电压波形应该完全一样，即有相同的峰值，又有相同的谷值；如果导磁的正六角突起图形没有加工误差，是完美的，在旋转体无摆动平稳旋转时其六个电压波形应该完全一样其电压波形VC的包络值为0，这时旋转体旋转振动为零，此六个感应电压波形称为标准感应电压波形。

当旋转体旋转有振动时，此六个感应电压波形不一致，电压波形VC的包络值不为0，此VC的包络值大小与旋转体旋转振动相对应，即应用旋转体旋转时转子横向摆动幅度检测算法计算旋转体旋转振动值；