[发明专利]一种旋转变压器定转子同轴度偏差预测方法和装置

说明书

本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种旋转变压器定转子同轴度偏差预测方法和装置。包括：一、建立电机总成各零件的有限元模型；二、建立电机总成各零件的材料参数卡片；三、赋予电机总成各零件的属性；四、施加载荷；五、施加约束；六、有限元计算与数据提取；七、数据处理。本发明利用有限元仿真方法，在方案设计初期对其进行评价，可以有效的对设计方案进行甄选和优化，并且利用傅立叶变换原理，通过对有限元仿真分析结果的处理，实现旋转变压器定转子同轴度偏差的量化评价，提高了同轴度偏差评价精度，解决了旋转变压器出现同轴度偏差的问题。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种旋转变压器定转子同轴度偏差预测方法和装置。

背景技术

旋转变压器是一种电磁式传感器，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。作为一种精密的角度、速度及位置传感元件，尤其是分装式旋转变压器，在机械安装中，要求定、转子的轴线必须一致，保证气隙磁场的变化规律严格按照理论值变化。但是，在实际工程中，旋转变压器通常安装在电机壳体上，电机壳体在受到装配载荷及温度载荷后，用于安装旋转变压器定子的平面将会发生变形，安装平面的变形势必导致旋转变压器定子偏离设计位置，致使旋转变压器测量精度变差。旋转变压器定转子变形偏差可分为4类，轴向偏差、圆跳动偏差、倾角偏差以及同轴度偏差，其中同轴度偏差是最易出现，也是影响旋转变压器测量精度最大的因素之一，因此，实现同轴度偏差的量化评价是十分必要的。

发明内容

本发明提供了一种旋转变压器定转子同轴度偏差预测方法和装置，利用有限元仿真方法，在方案设计初期对其进行评价，可以有效的对设计方案进行甄选和优化，并且利用傅立叶变换原理，通过对有限元仿真分析结果的处理，实现旋转变压器定转子同轴度偏差的量化评价，提高了同轴度偏差评价精度，解决了旋转变压器出现同轴度偏差的问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种旋转变压器定转子同轴度偏差预测方法，包括以下步骤：

步骤一、建立电机总成各零件的有限元模型；

步骤二、建立电机总成各零件的材料参数卡片；

步骤三、赋予电机总成各零件的属性；

步骤四、施加载荷；

步骤五、施加约束；

步骤六、有限元计算与数据提取；

步骤七、数据处理。

进一步的，步骤一，所述电机总成各零件中旋转变压器定子的有限元模型内圈节点应在周向均匀分布；完成网格划分后，按照真实的位置关系对模型进行装配，装配完成后，以旋转变压器定子轴线为Z轴建立圆柱坐标系。

进一步的，所述材料参数卡片中的材料参数包括弹性模量E、泊松比μ和热膨胀系数α。

进一步的，步骤四，按照实际装配顺序加载螺栓预紧力以及过盈载荷，之后赋予电机总成温度场分布载荷。

进一步的，步骤五，约束电机动力输出端壳体法兰面，模拟电机壳体安装在台架上。

进一步的，步骤六，使用有限元求解器对计算模型进行求解，计算完成后从有限元分析结果中按顺时针顺序提取旋转变压器定子内圈节点在圆柱坐标系下的径向变形数据。

进一步的，步骤七，根据傅立叶变换原理，按照公式(1)至公式(3)将提取得到的旋转变压器定子内圈节点在圆柱坐标系下的径向变形数据进行处理，计算得到旋转变压器定子内圈的1阶变形量既为旋转变压器定转子同轴度偏差；