电机转子的变形测量方法及系统技术方案

本申请提供了一种电机转子的变形测量方法及系统

【技术实现步骤摘要】
电机转子的变形测量方法及系统、存储介质


[0001]本申请涉及电机控制技术，尤其涉及一种电机转子的变形测量方法及系统
、
存储介质
。

技术介绍

[0002]由于高速永磁电机具有功率密度高
、
工作效率高
、
体积重量小
、
动态响应快等优势，所以，其在新能源汽车驱动电机领域受到广泛重视
。
然而，由于对功率密度的极致追求，驱动电机的转速迅速提高，从而导致高速电机出现有效散热面积小
、
散热困难等问题，进而导致电机在高速高温环境下因巨大离心力和热膨胀等因素产生转子发生明显变形的问题
。
而变形量过大，将会大幅增加电机的扫膛风险，从而危害电机的安全运行
。
因此，测量电机转子在高速高温环境下的变形量是有必要的
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供的电机转子的变形测量方法及系统
、
介质，能够实现转子在旋转过程中的实时变形量的测量
。
[0004]根据本申请实施例的一个方面，提供一种电机转子的变形测量方法，所述方法包括：利用四个位移传感器，测量转子在旋转过程中表面分别与所述四个位移传感器的距离；其中，所述四个位移传感器均匀分布在
O
点的正交方向上，所述
O
点是指所述转子处于静止状态下且未发生变形时的圆心；根据所述转子处于静止状态下且未发生变形时的第一半径
、
所述转子处于静止状态下且未发生变形时表面与所述四个位移传感器的距离以及测量得到的所述距离，确定所述转子在旋转过程中的第二半径；根据所述第一半径和所述第二半径，确定所述转子在旋转过程中的变形量
。
[0005]根据本申请实施例的一个方面，提供一种电机转子的变形测量系统，所述系统包括：四个位移传感器和处理器；其中，所述四个位移传感器均匀分布在
O
点的正交方向上，所述
O
点是指转子处于静止状态下且未发生变形时的圆心；所述四个位移传感器，用于测量所述转子在旋转过程中表面分别与所述四个位移传感器的距离；所述处理器，用于根据所述转子处于静止状态下且未发生变形时的第一半径
、
所述转子处于静止状态下且未发生变形时表面与所述四个位移传感器的距离以及测量得到的所述距离，确定所述转子在旋转过程中的第二半径；以及根据所述第一半径和所述第二半径，确定所述转子在旋转过程中的变形量
。
[0006]根据本申请实施例的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的所述的方法
。
[0007]在本申请实施例中，提供一种电机转子的变形测量方法，通过在两个正交方向上均匀布置的四个位移传感器，测量转子在旋转过程中的振动位移
(
即旋转的转子表面与位移传感器的距离
)
，基于此实现对转子变形量的实时测量
。
[0008]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不
能限制本申请
。
附图说明
[0009]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案
。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0010]附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作
/
步骤，也不是必须按所描述的顺序执行
。
例如，有的操作
/
步骤还可以分解，而有的操作
/
步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变
。
[0011]图1为本申请实施例提供的一种电机转子的变形测量系统的结构示意图；
[0012]图2为本申请实施例提供的电机转子的变形测量的实现流程示意图；
[0013]图3为本申请实施例中位移传感器的分布图，转子实时变形计算示意图；
[0014]图4为本申请实施例中位移传感器的分布图，转子实时变形计算示意图；
[0015]图5为本申请实施例中沿任一径向方向都对称的转子结构示意图；
[0016]图6为本申请实施例中沿任一径向方向并非都都对称的转子结构示意图；
[0017]图7为本申请实施例中转子沿径向非均匀变形时的变形量曲线示意图
。
具体实施方式
[0018]为使本申请实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的具体技术方案做进一步详细描述
。
以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围
。
[0019]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同
。
本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请
。
[0020]在以下的描述中，涉及到“一些实施例”、“本实施例”、“本申请实施例”以及举例等等，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合
。
[0021]本申请实施例中出现的“第一
、
第二
、
第三”等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制
。
[0022]可以理解，电机转子在高速运行中如果变形量过大，将会大幅增加电机的扫膛风险，从而危害电机的安全运行
。
因此，对电机在高速高温环境下的变形规律和影响因素进行研究，并开展试验验证工作是十分必要的
。
[0023]在相关方案中，测试高速电机或高速旋转机械转子变形的方法主要为塑性变形观测法，控制转子在高转速下运行，待转子发生肉眼可见的明显塑性变形时停止运行，并记录此时的转子转速作为电机的最高设计转速
。
使用塑性变形观测法主要存在以下不足：
[0024](1)
难以获取不同转速下转子在运行过程中的实时变形量，且存在较大的安全风险
。
[0025](2)
难以测量转子在高温
、
负载或冲击等复杂运行条件下的实时变形量，无法对高速电机转子的强度设计提供有效验证手段
。
[0026]基于上述分析，本申请实施例提供一种电机转子的变形测量系统，图1为本申请实施例提供的电机转子的变形测量系统的结构示意图，如图1所示，电机转子的变形测量系统
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电机转子的变形测量方法，其特征在于，所述方法包括：利用四个位移传感器，测量转子在旋转过程中表面分别与所述四个位移传感器的距离；其中，所述四个位移传感器均匀分布在
O
点的正交方向上，所述
O
点是指所述转子处于静止状态下且未发生变形时的圆心；根据所述转子处于静止状态下且未发生变形时的第一半径
、
所述转子处于静止状态下且未发生变形时表面与所述四个位移传感器的距离以及测量得到的所述距离，确定所述转子在旋转过程中的第二半径；根据所述第一半径和所述第二半径，确定所述转子在旋转过程中的变形量
。2.
根据权利要求1所述的变形测量方法，其特征在于，所述四个位移传感器均匀分布在距离
O
点相同长度的正交方向上
。3.
根据权利要求2所述的变形测量方法，其特征在于，所述根据所述转子处于静止状态下且未发生变形时的第一半径
、
所述转子处于静止状态下且未发生变形时表面与所述四个位移传感器的距离以及测量得到的所述距离，确定所述转子在旋转过程中的第二半径，包括：根据如下公式，确定所述转子在旋转过程中的第二半径：其中，
R1表示所述第二半径，
R0表示所述第一半径，
h
表示所述转子处于静止状态下且未发生变形时表面与所述四个位移传感器的距离，
h
yn
、h
yp
、h
xn
和
h
xp
表示测量得到的所述转子在旋转过程中表面分别与所述四个位移传感器的距离，用以测量
h
yn
和
h
yp
的两个位移传感器分别处于穿过所述
O
点的
y
轴的两端，用以测量
h
xn
和
h
xp
的两个位移传感器分别处于穿过所述
O
点的
x
轴的两端，
x
轴与
y
轴正交
。4.
根据权利要求1所述的变形测量方法，其特征在于，所述利用四个位移传感器，测量转子在旋转过程中表面分别与所述四个位移传感器的距离，包括：利用所述四个位移传感器，在同一时刻测量所述转子在旋转过程中表面分别与所述四个位移传感器的距离
。5.
根据权利要求1至4任一项所述的变形测量方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东雄，喻泽文，张经纬，周坤，赵延新，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：