[实用新型]永磁同步直线电机的退磁检测装置

说明书

本实用新型公开了一种永磁同步直线电机的退磁检测装置，其特征是：以带有退磁检测装置的直线电机为检测电机，所述退磁检测装置是以铝块为基座，在铝块上利用夹具固定安装高斯计探头，使探头位于待测直线电机的空间气隙中，通过调节螺栓能够调整高斯计探头位于待测直线电机空间气隙中三个测点的位置；用于检测待测直线电机三个测点位置处气隙磁密的分布以实现退磁检测；本实用新型无需改变待测直线电机的结构，对待测直线电机实现离线测量，有效避免了待测直线电机因运行工况对退磁检测的影响。

技术领域

本实用新型涉及永磁同步直线电机领域，具体是关于永磁同步直线电机的退磁检测装置。

背景技术

无铁芯永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor，PMSLM)具有结构简单、零齿槽效应、损耗低、定位精度高等优点，被广泛应用于少切削力精密数控机床中。对于永磁电机来说，永磁体的结构特性决定了PMSLM系统性能的稳定、高效、高精度运行，但是，直线电机易受复杂运行工况、温升、时效和自然老化等因素的影响，使永磁体容易出现局部退磁的情况，当永磁体呈现退磁状态时，永磁体的磁通密度及磁场将迅速减弱，甚至造成永磁体不可逆退磁的现象，这将直接影响直线电机控制精度和输出性能的下降。

目前，永磁体退磁故障诊断方法可以分为基于数据驱动、模型驱动以及高频信号注入三种基本类型的诊断方法。故障信号提取时，主要针对电流信号、电压信号、噪声与振动信号等作为分析对象，通过傅里叶变换(FFT)、小波变换(WT)以及希尔伯特黄变换(HHT)等信号处理方法进行故障信息的挖掘。其中，基于模型驱动的退磁故障诊断方法是指基于电机有限元模型和参数模型的精确建立，通过提取电机模型中退磁信号的故障特征来实现退磁故障的诊断，虽然该方法是从本质分析电机的退磁故障，但参数模型的建立对电机的对称性条件要求较高，有限元模型的建立存在计算量大，且无法和做到与外在控制系统连接以实现在线分析等缺点；基于数据驱动的永磁体退磁故障诊断方法以退磁状态下采集到的电压、电流、振动噪声等为分析对象，通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)、小波变换(WaveletTransform，WT)以及希尔伯特黄变换(Hilbert-HuangTransform，HHT)等信号处理方法进行故障特征提取，实现永磁体局部退磁故障诊断。快速傅里叶变换、小波变换和希尔伯特黄变换均为时域分析方法，能够在时域对退磁故障进行多尺度的变换分析，实现故障特征提取，然而，傅里叶变换处理非平稳信号的能力弱；小波变换虽然在处理非线性信号的能力上有所改进，但小波变换存在着小波基函数的选择问题以及不具有良好的自适应性等缺点；希尔伯特黄变换具有非平稳信号的分析与处理能力，然而该方法由经验模态分解(Empirical Mode Decomposition，EMD)和希尔伯特变换两部分组成，计算量大，且存在微弱故障特征信号湮没及基波成份附近故障特征信号难以有效分解等问题；高频信号注入法，虽然解决了退磁检测信号易受电机运行工况等的影响，且适用于局部退磁和均匀退磁故障的诊断及故障模式识别，但该方法不能做到对电机故障实时的检测，且实用性有限，不能完全适用于永磁同步直线电机的局部退磁故障诊断研究。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中PMLSM局部退磁的问题，提供一种永磁同步直线电机的退磁检测装置，以期能够对退磁永磁体进行定位，并采取措施对故障补偿或排除，从而能提高永磁同步直线电机的定位精度，使得永磁同步直线电机在精密加工技术中得到更加广泛的应用。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型永磁同步直线电机的退磁检测装置的结构特点是：针对待测直线电机设置一检测直线电机，所述待测直线电机与检测直线电机的导轨处在平行的位置上；所述待测直线电机和检测直线电机均为永磁同步直线电机；在所述检测直线电机的动子上固定设置退磁检测装置，所述退磁检测装置是以高斯计探头为探测器件，设置所述高斯计探头处在待测直线电机的空间气隙中；控制所述检测直线电机的动子的移动能够带动高斯计探头在待测直线电机的空间气隙中同步移动。