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電機(jī)測量裝置的制作方法

文檔序號:11622832閱讀:302來源:國知局
電機(jī)測量裝置的制造方法

本發(fā)明涉及一種電機(jī)的測量裝置,尤其涉及一種采用軸承編碼環(huán)對電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或位置進(jìn)行測量和/或控制的裝置。



背景技術(shù):

電機(jī)采用測量裝置對轉(zhuǎn)子位置或轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量、識別和控制。傳統(tǒng)的測量裝置,一般是光電式的。通常,光電式測量裝置必須安裝在轉(zhuǎn)軸上,與轉(zhuǎn)子同步運(yùn)動,當(dāng)軸為固定式結(jié)構(gòu)時,難于安裝在曳引機(jī)上,結(jié)構(gòu)具有局限性。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種電機(jī)測量裝置,采用軸承編碼環(huán)對電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、相對位置或絕對位置進(jìn)行測量,解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:

一種電機(jī)測量裝置,包括軸承編碼環(huán)和感應(yīng)裝置;所述軸承編碼環(huán)是軸承與編碼環(huán)的結(jié)合;

所述編碼環(huán)附在電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間的軸承內(nèi)圈或外圈上,與電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置相同或同步,為轉(zhuǎn)子的位置編碼;

所述感應(yīng)裝置安裝在電機(jī)固定部件上,用于感應(yīng)或讀取軸承編碼環(huán)上編碼環(huán)的信號。

進(jìn)一步地,所述編碼環(huán)的編碼特征位置位于軸承的內(nèi)圈或外圈;編碼特征為軸承內(nèi)圈或外圈上的齒環(huán)、或磁齒環(huán)或磁帶。

更進(jìn)一步地,編碼環(huán)的編碼特征位置位于軸承內(nèi)圈或外圈端面,或軸承內(nèi)圈或外圈周面,或軸承內(nèi)圈或外圈側(cè)向延伸部的端面,或軸承內(nèi)圈或外圈側(cè)向延伸部的周面。

更進(jìn)一步地,對于編碼特征為齒環(huán)或磁齒環(huán)的編碼環(huán),編碼環(huán)直接做在軸承內(nèi)圈或外圈,或設(shè)置獨(dú)立的編碼環(huán)然后附著在軸承內(nèi)圈或外圈。

更進(jìn)一步地,軸承編碼環(huán)上的編碼環(huán)為單個齒環(huán)、或單個磁齒環(huán)、或單個或多個并列的齒環(huán)與磁齒環(huán)的混合組合;每個齒環(huán)上包括單個或多個齒;每個磁齒環(huán)上包括單個或多個磁極單一的磁齒,或多個磁極混合排列的磁齒。

更進(jìn)一步地,軸承編碼環(huán)上的編碼環(huán)上設(shè)有參考標(biāo)記,參考標(biāo)記為齒環(huán)或磁齒環(huán)上齒凸的突出、或降低、或少齒、或變化齒型、或設(shè)置額外齒槽。

更進(jìn)一步地,軸承編碼環(huán)的齒環(huán)或磁齒環(huán),包含直齒或斜齒特征,或直齒與斜齒并聯(lián)或間歇性排布,或單個或多個直齒或斜齒特征的組合。

更進(jìn)一步地,對于編碼特征為磁帶的編碼環(huán),該編碼環(huán)附著在軸承內(nèi)圈或外圈。

更進(jìn)一步地,編碼環(huán)上包括單對或多對磁極,磁極產(chǎn)生的磁場沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向,承連續(xù)或非連續(xù)的磁場分布。

更進(jìn)一步地,編碼環(huán)上設(shè)有參考標(biāo)記,參考標(biāo)記為相對于同極性磁極磁場強(qiáng)度增大或變小的一個磁極。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:解決了光電式編碼器的結(jié)構(gòu)難題,通過機(jī)械和磁場結(jié)合的方式,創(chuàng)造性的采用軸承編碼環(huán)對電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、相對位置或絕對位置進(jìn)行測量,對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或位置實現(xiàn)精確編碼,易于控制系統(tǒng)對電機(jī)的位置進(jìn)行識別和精確控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

圖2a為本發(fā)明的電機(jī)轉(zhuǎn)子為外轉(zhuǎn)子時軸承編碼環(huán)與轉(zhuǎn)子裝配示意圖。

圖2b為本發(fā)明的電機(jī)轉(zhuǎn)子為內(nèi)轉(zhuǎn)子時軸承編碼環(huán)與轉(zhuǎn)子裝配示意圖。

圖3a為本發(fā)明的實施例一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3b為本發(fā)明的實施例二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3c為本發(fā)明的實施例三結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3d為本發(fā)明的實施例四結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1展示了本發(fā)明提出的電機(jī)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,該電機(jī)測量裝置,包括軸承編碼環(huán)4和感應(yīng)裝置5;所述軸承編碼環(huán)4是軸承7與編碼環(huán)9的結(jié)合;所述編碼環(huán)9附在電機(jī)的定子8與轉(zhuǎn)子2間的軸承7內(nèi)圈或外圈上,與電機(jī)轉(zhuǎn)子2的位置相同或同步,為轉(zhuǎn)子2的位置編碼;所述感應(yīng)裝置5安裝在電機(jī)固定部件3上,用于感應(yīng)或讀取軸承編碼環(huán)4上編碼環(huán)9的信號。

由于電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子的相對位置可能有兩種情況,即轉(zhuǎn)子在外,定子在內(nèi);或轉(zhuǎn)子在內(nèi),定子在外;圖2a和圖2b分別展示了此兩種情況下,軸承編碼環(huán)4與轉(zhuǎn)子2的裝配關(guān)系。

實施例一,如圖3a所示;

本實施例中,轉(zhuǎn)子2為外轉(zhuǎn)子;編碼環(huán)9設(shè)置于軸承7的外圈端面;感應(yīng)裝置5設(shè)置在編碼環(huán)9一側(cè);轉(zhuǎn)子2與軸承7外圈同步轉(zhuǎn)動;

編碼環(huán)9的編碼特征可以是軸承7外圈端面上的齒環(huán)、磁齒環(huán)或磁帶;

對于齒環(huán)或磁齒環(huán),可以直接加工在軸承7的外圈端面上;或者先制作一個單獨(dú)的齒環(huán)或磁齒環(huán),然后采用壓配、脹緊、或螺栓鎖附方式,將編碼環(huán)9附在軸承7外圈端面上;

當(dāng)軸承7的外圈周面并不如圖3a中所示完全處于轉(zhuǎn)子2之內(nèi)時,即軸承7外圈周面有一小部分露出于轉(zhuǎn)子2,則可以將編碼環(huán)9設(shè)置在軸承7外圈露出的周面上,此時感應(yīng)裝置5設(shè)置在編碼環(huán)9上方,而非圖3a中的一側(cè)。

對于編碼特征為齒環(huán)或磁齒環(huán)的編碼環(huán)9,編碼環(huán)9為單個齒環(huán)、或單個磁齒環(huán)、或單個或多個并列的齒環(huán)與磁齒環(huán)的混合組合;每個齒環(huán)上包括單個或多個齒;每個磁齒環(huán)上包括單個或多個磁極單一的磁齒,或多個磁極混合排列的磁齒。編碼環(huán)9上設(shè)有參考標(biāo)記,參考標(biāo)記為齒環(huán)或磁齒環(huán)上齒凸的突出、或降低、或少齒、或變化齒型、或設(shè)置額外齒槽。軸承編碼環(huán)4的齒環(huán)或磁齒環(huán),包含直齒或斜齒特征,或直齒與斜齒并聯(lián)或間歇性排布,或單個或多個直齒或斜齒特征的組合。

對于編碼特征為磁帶的編碼環(huán)9,編碼環(huán)9上包括單對或多對磁極,磁極產(chǎn)生的磁場沿轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)方向,承連續(xù)或非連續(xù)的磁場分布。編碼環(huán)9上也設(shè)有參考標(biāo)記,參考標(biāo)記為相對于同極性磁極磁場強(qiáng)度增大或變小的一個磁極。

所述感應(yīng)裝置5感應(yīng)軸承編碼環(huán)4上特征偵測出的測量信號,可以直接輸出或修正為周期性的信號,用于電機(jī)的控制。

軸承編碼環(huán)4與感應(yīng)裝置5可以是接觸式或非接觸式。

實施例二,如圖3b所示,

本實施例中,轉(zhuǎn)子2為內(nèi)轉(zhuǎn)子,編碼環(huán)9設(shè)置于軸承7的內(nèi)圈端面;轉(zhuǎn)子2與軸承7內(nèi)圈同步轉(zhuǎn)動;

其余結(jié)構(gòu)與實施例一類似;

實施例三,如圖3c所示,

本實施例中,在軸承7內(nèi)圈、外圈側(cè)向延伸部的端面上均設(shè)置了編碼環(huán)9;相應(yīng)地,感應(yīng)裝置5也設(shè)有兩個,與兩個編碼環(huán)9分別相對;

此種結(jié)構(gòu),可適應(yīng)轉(zhuǎn)子2為內(nèi)轉(zhuǎn)子或外轉(zhuǎn)子的兩種情況;雖然圖3c中轉(zhuǎn)子2為外轉(zhuǎn)子,但其也可以是另一種內(nèi)轉(zhuǎn)子。

其余結(jié)構(gòu)與實施例一類似。

實施例四,如圖3d所示,

本實施例中,轉(zhuǎn)子2為外轉(zhuǎn)子,編碼環(huán)9設(shè)置在軸承7外圈側(cè)向延伸部的周面;感應(yīng)裝置5設(shè)置在編碼環(huán)9上方;轉(zhuǎn)子2與軸承7外圈同步轉(zhuǎn)動;

其余結(jié)構(gòu)與實施例一類似;

當(dāng)轉(zhuǎn)子2為內(nèi)轉(zhuǎn)子時,編碼環(huán)9可設(shè)置在軸承7內(nèi)圈側(cè)向延伸部的周面。



技術(shù)特征:

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種電機(jī)測量裝置,包括軸承編碼環(huán)和感應(yīng)裝置;所述軸承編碼環(huán)是軸承與編碼環(huán)的結(jié)合;所述編碼環(huán)附在電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間的軸承內(nèi)圈或外圈上,與電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置相同或同步,為轉(zhuǎn)子的位置編碼;所述感應(yīng)裝置安裝在電機(jī)固定部件上,用于感應(yīng)或讀取軸承編碼環(huán)上編碼環(huán)的信號。本發(fā)明解決了光電式編碼器的結(jié)構(gòu)難題,通過機(jī)械和磁場結(jié)合的方式,創(chuàng)造性的采用軸承編碼環(huán)對電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、相對位置或絕對位置進(jìn)行測量,對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或位置實現(xiàn)精確編碼,易于控制系統(tǒng)對電機(jī)的位置進(jìn)行識別和精確控制。

技術(shù)研發(fā)人員:張永濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者:上海昶屹機(jī)電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2017.05.27
技術(shù)公布日:2017.08.04
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