一种电机结构的制作方法

文档序号:35660072发布日期:2023-10-06 15:32阅读:19来源:国知局
一种电机结构的制作方法

本发明涉及电机,尤其涉及一种电机结构。


背景技术:

1、无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品,随着技术的日益成熟与完善得到了迅猛发展,已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用,但是由于电机的运转特性,其动作时电机轴高速旋转,会产生磨损,以及电机工作时带来的高温产生的热膨胀效应均会对轴承的对中性造成影响,而轴承不对中或电机轴本身的故障会导致轴承旋转时产生振动,出现高次谐波,大大影响电机的寿命和运转的稳定性;

2、中国专利公开号:cn209963884u,公开了如下内容,包括定子、转子、电机轴、第一轴承、第二轴承;转子与电机轴固定连接;第一轴承内圈与定子固定,外圈与转子固定;第二轴承内圈与电机轴固定,外圈与定子固定,该申请公开的电机结构,当电机转子受力时,由第一轴承的外圈支撑转子,第一轴承的内圈把外力传至定子,电机的外部载荷主要由第一轴承承担,第二轴承和电机轴仅受拉力和极小的扭力。

3、但是,现有技术中,还存在以下问题,

4、1、现有技术中,对于投入使用的电机,要进行轴承对中性检测时需要拆卸,过程复杂,缺少对于轴承对中性的自动快捷检测方式,

5、2、现有技术中,缺少利用振动检测自动判定电机部件故障的相关技术。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本发明提供一种电机结构,其包括:转子组件、定子组件组成的第一电机整体以及支撑所述第一电机整体的前轴承支架以及后轴承支架,所述前轴承支架边缘环绕设置有至少三个定位柱、所述后轴承支架边缘环绕设置有与所述定位柱数量相同的配合柱,以通过定位柱与配合柱连接使所述前轴承支架中心的轴承孔与所述后轴承支架中心的轴承孔同轴;

2、振动传感器组,其包括设置在所述后轴承支架上的第一振动传感器以及设置电机的面壳外罩上的第二振动传感器以对电机轴进行振动检测;

3、中控处理器,其与所述振动传感器组相连接并完成数据交换,根据所述振动传感器组传输的信息生成振动图像,根据所述振动图像判定轴承是否出现对中异常;

4、以及,所述中处理器根据振动图像进行故障判定,对振动图像中的波峰进行标记处理,并对振动图像中的波峰进行周期性判定,判定是否出现异常波峰,并判定电机轴是否出现故障;

5、温度传感器,其设置在所述后轴承支架表面;

6、显示模块,其包括一外接显示屏,其与所述中控处理器相连接,以接收所述中控处理器传输的信息并显示对应内容。

7、进一步地,所述转子组件的电机轴穿过所述前轴承支架以及后轴承支架上设置的轴承孔,所述轴承的一端还设置有叶轮和扩压器;所述第一电机整体外还设置有面壳外罩,以包裹所述第一电机整体、叶轮和扩压器

8、进一步地,所述定位柱与配合柱通过螺钉连接。

9、进一步地,所述中控处理器实时接收所述振动传感器组发出的信息,并根据所述第一振动传感器传出的信息,以振动幅度为y轴,运行时间为x轴构建第一振动图像,根据所述第二振动传感器传出的信息以振动幅度为y轴,运行时间为x轴构建第二振动图像。

10、进一步地,所述中控处理器按照以下公式计算所述第一振动图像以及第二振动图像对应的振动表征参量k,

11、

12、其中,n表示振动图像中波峰的数量,hi表示振动图像中第i个波峰的高度,δh表示振动图像中波峰高度的平均值,h0表示预设波峰高度平均值对比参量,α表示预设换算参量;

13、所述中控处理器计算所述第一振动图像以及第二振动图像对应振动表征参量k的差值δk,

14、当δk≥k2时,所述中控处理器判定所述电机轴承对中异常,并向显示模块发出信号;

15、当k1≤δk<k2时,所述中控处理器判定所述电机轴异常,并需进行故障判定;

16、当δk<k1时,所述中控处理器判定所述电机无异常;

17、其中,k1表示第一振动表征对比参量,k2表示第二振动表征对比参量。

18、进一步地,所述中控处理器进行故障判定,计算所述第一振动图像以及第二振动图像中各个波峰对应的偏移参量h,h=(h0-δh)/δh,h0表示波峰高度,并对振动图像中的波峰进行标记处理,其中,

19、当0<h≤h1时,所述中控处理器将所述偏移参量h对应的波峰从振动图像中剔除,h1表示第一预设偏移对比参量;

20、所述中控处理器对振动图像中的波峰进行剔除后,计算各个波峰对应的处理后偏移参量h’,h’=(h0-δh’)/δh’,δh’表示处理后振动图像中剩余波峰的高度平均值;并对波峰进行标记,其中,

21、当h’≥h2时,所述中控处理器将所述处理后偏移参量h’对应的波峰标记;

22、进一步地,所述中控处理器将振动图像中的波峰标记后进行周期性判定,其中;

23、将振动图像以电机轴旋转周期ts为基准,划分为若干区间,检索各区间内被标记波峰,并判定各被标记波峰之间的距离是否处于ts-t1至ts+t1范围内,t1表示预设区间修正参量;

24、若存在数量不低于预设标记数量n0个被标记波峰之间的间隔距离处于ts-t1至ts+t1范围内,将所述被标记波峰判定为异常波峰。

25、进一步地,所述中控处理器确定振动图像中出现异常波峰时,若所述第一振动图像以及第二振动图像均存在异常波峰,则判定所述电机轴出现异常,并将所述第一振动图像以及第二振动图像中的异常波峰标注后在所述显示模块上显示。

26、进一步地,所述后轴承支架一侧还设置有辅助风扇,所述中控处理器实时接收所述温度传感器传输的信息,当进行振动检测时,所述中控处理器根据温度传感器测试的温度数值c,判定是否需要开启辅助风扇以及开启辅助风扇的功率,其中,

27、当c≥c2时,所述中控处理器判定需要调整辅助风扇的功率,并将功率增大至p0+p1×c/c2;

28、当c1≤c<c2时,所述中控处理器无需调整辅助风扇的功率;

29、当c<c1时,所述中控处理器判定需要调整辅助风扇的功率,并将功率增大至p0-p1×c/c1;

30、其中,c1表示第一温度对比参数,c2表示第二温度对比参数,p0表示预设风扇运转功率,p1表示预设风机功率调整参数。

31、所述第一振动传感器与第二振动传感器相同,对于任一振动传感器,其包括设置在滑动滑轨上的振动检测元件、夹持夹具以及定位板,以使所述振动检测元件移动与轴承接触进行振动检测。

32、与现有技术相比,本发明通过在轴承支架以及面壳外罩,上设置振动传感器对工作中的电机轴承进行振动检测,并设置中控处理器进行数据处理,根据所述振动传感器组传输的信息生成振动图像,根据振动图像判定轴承是否出现对中异常;中处理器根据振动图像进行故障判定,对振动图像中的波峰进行标记处理,并对振动图像中的波峰进行周期性判定,判定是否出现异常波峰,并判定电机轴是否出现故障,通过对振动图像中波峰的标记、周期性判定,过滤部分干扰信息,使得计算机能够识别异常波峰,进而判定出电机轴是否出现异常,判定结果更为准确、精确,可靠,能够及时发现对中故障和电机轴故障,及时提示,提高电机运行的安全性和稳定性。

33、尤其,本发明通过设置振动传感器组,分别检测电机轴的两端,并对应生成对应的振动图像,振动图像以振幅和时间为基准,振幅能够体现轴承的摆动浮动,通过计算振动表征参量k,k中体现振幅图像形成波峰的离散度,以及波峰高低,上述参量均对轴承的摆动幅度有表征性,通过电机轴两端对应振动图像对应的振动表征参量k的差异性判定对中异常,数据可靠,检测结果较为准确,能够方便的检测到轴承的对中异常及时发出提示,提高电机运行的安全性和稳定性。

34、尤其,本发明对振动图像中振动表征参量k差值不明显的情况进行故障判定,对波峰进行剔除,在上述情况中,振动受多种影响,其对应的振动图像上的波峰较为复杂,通过上述方式剔除部分干扰信息,便于计算机判定处理,提高处理精度和准确性,使得判定结果更为可靠。

35、尤其,本发明对以及剔除部分波峰的振动图像进行标记处理,标记其较为突出的波峰,并对这部分波峰进行周期性判定,在实际情况中,若电机轴上某处出现破损或一侧磨损严重,其振动图像会出现周期性的波峰,通过上述方式对这种情况进行筛选,使得计算机能够识别出异常波峰,进而识别出电机轴异常的状态。

36、尤其,本发明还在轴承支架的一侧设置有辅助风扇,能够对无叶轮的一侧也进行散热,避免电机过热运转,同时能够对振动检测过程中产生的热量进行消散,使得电机更为安全可靠。

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