用于全自动平衡机的差动动磁铁型磁电速度传感器研究

摘要

动平衡是中小型电机转子生产和制造过程中必须解决的问题。随着全自动动平衡修正研究技术的发展，全自动平衡机成为高品质电机转子生产的必要设备。磁电式振动速度传感器用于测量转子的振动量，是全自动平衡机的关键部件，而全自动平衡机是全天候长周期的工作设备，因此要求传感器有很好的稳定性和可靠性。
　　 传统的动圈型磁电传感器由于其固有的结构缺陷，经常产生断线故障，严重影响了设备的日常使用。本文针对传统动圈型磁电传感器的缺点，研究了一种改进的差动动磁铁型磁电传感器。本文的主要工作在于：
　　 (1)差动动磁铁型磁电速度传感器结构设计
　　 提出了差动动磁铁型磁电速度传感器的结构，分析了其对于传统磁电传感器的结构优点；对传感器结构关键部件的弹簧片和永磁体作了介绍，分别描述了弹簧片的结构及永磁体的材料和性能等相关内容。
　　 (2)有限元软件分析
　　 鉴于较难给出弹簧刚度和永磁体空间磁场的解析解，本文利用了有限元软件ANSYS对传感器进行结构分析和磁场分析。建立了二维弹簧模型及永磁体二维磁场模型，给出了弹簧刚度计算结果和有限元磁通量算法及求解结果，研究了差动特性下的传感器性能指标。
　　 (3)传感器结构参数影响分析
　　 研究了传感器结构参数的变化对输出特性的影响，给出了一些提高传感器性能的优化设计方法。
　　 (4)实验验证
　　 将本文设计的传感器进行了实验验证，分别进行了标准传感器标定实验和实际装机不平衡量检测实验，给出了分析结果。
　　 结果表明本文研制的差动动磁铁型磁电传感器结构合理，输出特性好，结构参数可以灵活变化以满足工作要求，对全自动平衡机性能的提高有很大意义。