转子组件以及具有其的电机

文档序号:37818 发布日期:2021-09-24 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 转子组件以及具有其的电机 (Rotor subassembly and have its motor ) 是由 陈家兴 王周叶 魏正平 白冰 杨静帆 刘江文 于 2021-07-20 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种转子组件以及具有其的电机,包括转子本体和平衡系统,平衡系统包括平衡部,当转子本体在转动的过程中,平衡部能够根据转子本体的平衡状态进行活动,以使得转子本体达到动平衡状态。根据本申请的转子组件以及具有其的电机,能自动校正平衡。(The application provides a rotor subassembly and have its motor, including rotor body and balanced system, balanced system includes the balancing portion, and when rotor body at the pivoted in-process, the balancing portion can move about according to rotor body&#39;s balanced state to make rotor body reach the dynamic balance state. According to the rotor assembly and the motor with the same, balance can be automatically corrected.)

转子组件以及具有其的电机

技术领域

本申请属于电机

技术领域

,具体涉及一种转子组件以及具有其的电机。

背景技术

目前,在电机行业,针对转子动平衡校对方法一般采取给转子挡板加重或者给转子挡板去重的方法,这两种方法都需要动平衡机,区别在于给转子挡板加重,需要人工上加重螺钉,转子的初始不平衡量跟转子装配、物料公差有着直接关系,因此,转子的初始不平衡量不可能相同,对应所校对的时间和次数也不一样,如果转子初始动平衡大的话,则校对时间较长;如果采取去重的方式,就需要考虑转子挡板的材质,并且还需要专门去重的设备,同样耗时较长。并且,不管是采取加重还是去重,都存在耗时过长且需要设备和人工介入,无形增加电机的成本。

因此,如何提供一种能自动校正平衡的转子组件以及具有其的电机成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

因此,本申请要解决的技术问题在于提供一种转子组件以及具有其的电机,能自动校正平衡。

为了解决上述问题,本申请提供一种转子组件,包括:

转子本体;

平衡系统,平衡系统包括平衡部,当转子本体在转动的过程中,平衡部能够根据转子本体的平衡状态进行活动,以使得转子本体达到动平衡状态。

进一步地,平衡系统还包括施力部,施力部用于对平衡部施力,使得平衡部在转子本体在转动的过程中,能够根据转子本体的平衡状态进行活动,以使得转子本体达到动平衡状态。

进一步地,施力部对平衡部的施力大小能够根据转子本体的不平衡量进行调整,以控制平衡部的活动范围。

进一步地,施力部包括弹性件,弹性件的形变量能够根据转子本体的不平衡量进行调整,以使得弹性件对平衡部的施力大小进行调整。

进一步地,平衡系统还包括继电器,继电器通电时对弹性件产生吸引力以使得弹性件形变,进而对平衡部施力。

进一步地,转子组件还包括转轴,转子本体套设于转轴外,平衡系统还包括压力传感器,压力传感器设置于转轴上,压力传感器用于检测转轴所受的压力,进而获得转子本体的不平衡量。

进一步地,平衡系统还包括控制器;当转子组件还包括转轴,平衡系统还包括继电器和压力传感器时,控制器与继电器电连接,控制器与压力传感器电连接,控制器能够根据压力传感器所检测的转轴所受的压力,控制继电器的通电电流大小,以控制继电器对弹性件产生吸引力,进而控制弹性件的形变量。

进一步地,转子本体包括转子挡板,转子挡板上设置活动腔,平衡部可活动地设置于活动腔内,并且平衡部与活动腔的内壁过渡配合。

进一步地,活动腔的内壁包括向靠近转子挡板外周侧的方向上依次布置的光滑段和粗糙段;粗糙段的表面粗糙度大于光滑段的表面粗糙度;和/或,平衡部外表面的表面粗糙度大于光滑段的表面粗糙度。

进一步地,活动腔沿着转子挡板的径向延伸,且活动腔的宽度向靠近转子挡板外周侧的方向上逐渐减小。

进一步地,活动腔的数量设置有多个,多个活动腔围绕转子本体的周向依次设置,每个活动腔均对应设置有一个平衡系统。

根据本申请的再一方面,提供了一种电机,包括转子组件,转子组件为上述的转子组件。

本申请提供的转子组件以及具有其的电机,当转子本体在转动的过程中,平衡部能够根据转子本体的平衡状态进行活动,以使得转子本体达到动平衡状态,能够自动校正平衡。

附图说明

图1为本申请实施例的转子组件的结构示意图;

图2为本申请实施例的转子本体的结构示意图;

图3为本申请实施例的转子本体的内部结构图;

图4为图3的A处的放大图;

图5为本申请实施例的转子组件的结构示意图;

图6为本申请实施例的转子组件的结构示意图;

图7为本申请实施例的转子组件的动平衡原理图。

附图标记表示为:

1、转子本体;11、转子挡板;111、活动腔;1111、光滑段;1112、粗糙段;12、转子铁芯;2、平衡系统;21、平衡部;22、施力部;23、压力传感器;24、控制器;25、电源介入端;3、转轴。

具体实施方式

结合参见图1-6所示,一种转子组件,包括转子本体1和平衡系统2,平衡系统2包括平衡部21,当转子本体1在转动的过程中,平衡部21能够根据转子本体1的平衡状态进行活动,以使得转子本体1达到动平衡状态,能够不需要人工介入和转子动平衡机就能完成转子动平衡校对,既能降低电机成本,也能提高转子校对速度,解决了现有技术中转子动平衡校对流程繁琐和耗时过长等问题,实现了自动校正平衡。通过平衡部21位置的移动,从而完成对转子动平衡的校对,既能提高动平衡效率和动平衡质量,又因为位置可变动,从而减少不同加重物体的转动惯量,提高了可靠性,间接达到节能的作用。

本申请还公开了一些实施例,平衡系统2还包括施力部22,施力部22用于对平衡部21施力,使得平衡部21在转子本体1在转动的过程中,能够根据转子本体1的平衡状态进行活动,以使得转子本体1达到动平衡状态。通过施力部22对平衡部21施力,以使得平衡部21活动,可以对平衡部21的活动方向和活动范围进行控制。

本申请还公开了一些实施例,施力部22对平衡部21的施力大小能够根据转子本体1的不平衡量进行调整,以控制平衡部21的活动范围。在转子本体1在转动的过程中,施力部22可以根据转子本体1的平衡状态确定施力的大小以使得平衡部21活动至对应位置,而使得转子本体1达到动平衡状态。

本申请还公开了一些实施例,施力部22包括弹性件,弹性件的形变量能够根据转子本体1的不平衡量进行调整,以使得弹性件对平衡部21的施力大小进行调整。弹性件的形变量与弹性件对平衡部21产生的弹射力呈正相关,即弹性件的形变量越大,其对平衡部21产生的弹射力越大,则平衡部21在弹性件弹射力的作用下活动的越远。本申请通过弹性件的弹射量程来使平衡部21进行空间位置的变动,从而调整转子内部不平衡量和调整内部重量分布情况,进而完成转子动平衡的校对,不需要转子动平衡机以及人工介入,从而降低转子的成本,既能提高提高动平衡效率和动平衡质量,又因为位置可变动,从而减少不同加重物体的转动惯量,提高了可靠性,间接达到节能的作用。弹性件可以为弹簧或金属薄片。

本申请还公开了一些实施例,平衡系统2还包括继电器,继电器通电时对弹性件产生吸引力以使得弹性件形变,进而对平衡部21施力。继电器包括线圈、磁路、反力弹簧和触点;线圈的用途是通电后,它能产生电磁吸力,带动磁路的衔铁吸合,并使得触点产生变位动作。继电器和平衡部21位于弹性件的两端,本申请的弹性件为磁性件,当线圈通电后,其产生的电磁吸引力使得弹性件压缩形变而产生对平衡部21的弹射力。或者在弹性件靠近平衡部21的一端设置磁性件,当线圈通电后,对该磁性件产生吸力,使得弹性件向远离磁性件的一端进行压缩以产生弹射力。

本申请还公开了一些实施例,转子组件还包括转轴3,转子本体1套设于转轴3外,平衡系统2还包括压力传感器23,压力传感器23设置于转轴3上,压力传感器23用于检测转轴3所受的压力,进而获得转子本体1的不平衡量。压力传感器23设置为至少两个,至少两个的压力传感器23设置在转轴3的周向上依次布置。在转子本体1两端的转轴3上均设置有至少两个压力传感器23。压力传感器23设置于转轴3的轴承位,其是一个较浅的压力传感器23单元,该单元能把检测到压力值通过通讯模块(可为WIFI模块)传送到转子内部的控制单元,根据计算公式控制弹性件的压缩量并释放,根据转子的内部结构进而固定好平衡部21。

本申请还公开了一些实施例,平衡系统2还包括控制器24;当转子组件还包括转轴3,平衡系统2还包括继电器和压力传感器23时,控制器24与继电器电连接,控制器24与压力传感器23电连接,控制器24能够根据压力传感器23所检测的转轴3所受的压力,控制继电器的通电电流大小,以控制继电器对弹性件产生吸引力,进而控制弹性件的形变量。当继电器的通电电流越大时,产生的电磁吸力就越大,则弹性件的形变量越大,其对平衡部21的弹射力就越大,则平衡部21活动的越远。

本申请还公开了一些实施例,转子本体1包括转子挡板11,转子挡板11上设置活动腔111,平衡部21可活动地设置于活动腔111内,并且平衡部21与活动腔111的内壁过渡配合。本申请转子挡板11拥有可自动校对能力;使得转子组件能够完成自动校对,不需要借助动平衡机以及人工加重螺纹钉,避免螺纹钉飞出的可能性;转轴3可以把压力值发送给转子挡板11内,从而组成自动校对能力。可以解决转子动平衡需要动平衡机和人工安装螺纹钉,从而避免螺纹钉因失误忘打螺纹胶从而可能引发螺纹钉飞出的可能性,同时又能提高动平衡效率,降低人工成本,提高生产效率,从而间接达到节能省电的作用。转子挡板11设置于转子铁芯12的端部。转子挡板11设置为两个,两个转子挡板11分别设置于转子铁芯12的两端。转子铁芯12的内部具有中空腔,中空腔形成活动腔111。控制单元和弹性件、继电器均设置于活动腔111内,控制单元包含弹性模块、电源接入端,弹性模块包含继电器、弹性件,电源介入端25包含电源转换模块,其功能是电源转换(DCDC模块或者DCAC模块或者ACDC模块,看实际介入电源是交流还是直接,其次也需要看继电器是直流控制还是交流控制)和电源接入口(电流直孔)。电源介入端25用于接通外部电源,以对继电器进行通电,也可以在活动腔111内设置电源,以对继电器进行通电。

从动平衡机原理上来考虑,结合图7所示,依托动平衡机托起转子,两边产生压力,分别设定FR和FL,在根据设置于转轴3两端的轴承距a、c以及铁芯的长度b,在设定两块转子挡板11的平衡部21mL、mR,以及距轴心的距离为;r1、r2,通过一系列公式[(1)FL+FR-fL-fR=0(2)FLa+fRb-FR(b+c)=0(3)fR=(1+c/b)FR-a/bFL(4)fL=(1+a/b)FL-c/bFR)(5)fL=mRrw2,fR=mLrw2]运算后得出,

从最终公式可看出,跟平衡部21的距离和重量有关。

本申请还公开了一些实施例,活动腔111的内壁包括向靠近转子挡板11外周侧的方向上依次布置的光滑段1111和粗糙段1112;粗糙段1112的表面粗糙度大于光滑段1111的表面粗糙度;和/或,平衡部21外表面的表面粗糙度大于光滑段1111的表面粗糙度。光滑段1111和粗糙段1112的设置长度根据不同的电机参数而设置。平衡部21能够在光滑段1111顺利滑过,而到了粗糙段1112,在弹性势能和较大摩擦力的作用下,卡在粗糙段1112以保证平衡部21的位置不再变化,光滑段1111和粗糙段1112的内壁可以为金属材料,只是加工程度不一样,只要精磨或者粗磨,则可以导致表面是否是光滑或者粗糙即可。

本申请还公开了一些实施例,活动腔111沿着转子挡板11的径向延伸,且活动腔111的宽度向靠近转子挡板11外周侧的方向上逐渐减小。即活动腔111为条形腔,平衡部21设置于活动腔111内,并沿着转子挡板11的径向可活动。弹性件也设置于条形腔内。因为平衡部21与活动腔111的内壁过渡配合尺寸,呈现出轻微锥形结构,从而借助挤压力和摩擦力卡住。本申请平衡部21除了受到摩擦力,并且活动腔111内壁与平衡部21处于过渡配合,由于活动腔111的宽度向靠近转子挡板11外周侧的方向上逐渐减小,则会对平衡部21产生一定的挤压力。并且,弹性势能是提供能量给平衡部21,平衡部21往前移动,由动力势能转换为重力势能,借助摩擦力和挤压力才能卡住。

继电器与弹簧片组合在一起,通过DCDC模块把电能传给继电器,继电器吸住弹簧片并往下拉,使其具备弹性势能,为平衡部21获得一定的重力势能做好准备;当停止给继电器提供电能后,继电器无法吸住弹簧片,从而释放弹簧片,平衡部21得到动能和重力势能,又进而动能转换为重力势能,又因为平衡部21与外壁的粗糙段1112的表面接触,又因为平衡部21与活动腔111的内壁属于过渡配合尺寸;且活动腔111的宽度向靠近转子挡板11外周侧的方向上逐渐减小即活动腔111的内部呈现出轻微锥形结构,从而平衡部21借助挤压力和摩擦力卡住。

其中,控制单元需要借助PID算法对力进行精确调控,从而调整力的大小,从而使平衡部21弹射高度有所确定。

本申请还公开了一些实施例,活动腔111的数量设置有多个,多个活动腔111围绕转子本体1的周向依次设置,每个活动腔111均对应设置有一个平衡系统2。每个活动腔111内均设置有一个平衡部21和弹性件,控制器24可以单独控制每个活动腔111内的弹性件,也可以同时控制至少两个活动腔111内的弹性件。

本申请转子组件的加工过程如下:

1、根据转子铁芯12的实际外径,对新型转子挡板11的尺寸同步调整;

2、根据以往动平衡的原始动平衡数据,对新型转子挡板11的平衡部21的材料进行调整;

3、根据实际转轴3的轴承位,在轴承位设定好压力传感模块的安装嵌入槽,该嵌入槽的深度和宽度跟实际需求设计。

4、电源介入端25内部结构可采取微型DCDC(直流转直流)模块,该模块是为了弹性模块提供电能,该电能根据实际转子的不平衡量,转换为不同容量的电能,使弹性模块能够利用电能转换为弹性势能,再把弹性势能传递给平衡部21,使其平衡部21由动力势能转换为重力势能,并设有通电孔,方便外部直流电源通过通电孔把电能专递给DCDC模块;

5、弹性模块可采取继电器与弹簧片组合在一起,通过DCDC模块把电能传给继电器,继电器吸住弹簧片并往下拉,使其具备弹性势能,为平衡部21准备好重力势能做好准备;

6、平衡部21的外表面的粗糙度大于光滑段1111的粗糙度,平衡部21整体为同一金属材质,从而增大摩擦力;

粗糙段1112和光滑段1111可以和平衡部21的外表面可为同一种金属材料,只是加工精度不一致,就可以满足粗糙度不一致,也就精磨与粗磨的区别。

根据本申请的实施例,提供了一种电机,包括转子组件,转子组件为上述的转子组件。

本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

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