一种径向磁力轴承定子测试装置及定子测试系统的制作方法

本技术涉及磁力轴承定子测试设备，尤其是涉及一种径向磁力轴承定子测试装置及定子测试系统。

背景技术：

1、磁力轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触，与传统的轴承相比，磁力轴承不存在机械接触，转子可以运行到很高的转速，且具有机械磨损小、噪声小、寿命长、无需润滑等优点，因而磁力轴承在电机中得到了广泛的应用。

2、根据对支承转子自由度的约束方式，磁力轴承分为径向磁力轴承和轴向磁力轴承，径向磁力轴承包括径向磁力轴承定子和径向磁力轴承转子，轴向磁力轴承包括轴向磁力轴承定子和轴向磁力轴承转子，径向磁力轴承定子包括定子铁心、电磁铁线圈、轴向位移传感器和径向位移传感器，这些零件加工制造和封装工艺过程复杂，制造封装过程中易出现电磁铁线圈、及位移传感器引出线错误，出现径向磁力轴承无法正常产生磁场或正常检测转子的偏移位置。

3、为了判断径向磁力轴承定子引出线是否存在错误，一般在制造工厂进行出厂试验，把磁力轴承电机相关零件进行整体组装后，进行通电空载或负载试验，试验合格即确定相关的径向磁力轴承定子为合格，整机试验中若出现问题，还需要产品进行整机拆解，更换不合格的零部件，整个操作过程复杂，周期长，效率低，不适合对大批量生产的径向磁力轴承定子进行测试。

4、针对上述中的相关技术，发明人认为径向磁力轴承定子在制造过程中，径向磁力轴承定子引出线合格测试存在效率低、周期长的缺陷。

技术实现思路

1、为了改善径向磁力轴承定子引出线合格测试效率低的问题，本技术提供一种径向磁力轴承定子测试装置及定子测试系统。

2、第一方面，本技术提供一种径向磁力轴承定子测试装置，采用如下的技术方案：

3、一种径向磁力轴承定子测试装置，包括：

4、测试台，所述测试台包括台面板和支撑所述台面板的台架，所述台面板能够放置用于定位待测径向磁力轴承定子的径向定子定位卡盘；

5、感测机构，所述感测机构包括感测组件和用于安装感测组件的感测安装组件，所述感测组件包括能够感测径向磁力轴承定子电磁铁线圈极性的径向霍尔传感器，能够感测径向磁力轴承定子位移传感器的感应铁块；所述径向霍尔传感器和感应铁块安装在所述感测安装组件上；

6、旋转机构，所述旋转机构包括用于安装所述感测安装组件的旋转安装组件，能够驱动所述感测安装组件旋转的旋转驱动组件；

7、升降机构，所述升降机构能够将所述旋转机构上升至所述径向霍尔传感器位于电磁铁线圈相对应的位置、或感应铁块位于位移传感器相对应的位置；

8、电气控制系统，所述电气控制系统包括电气控制单元、南北极测试单元和电感测试单元；所述电气控制单元与所述南北极测试单元、所述电感测试单元、电磁铁线圈、位移传感器和所述径向霍尔传感器电连接，所述南北极测试单元与所述径向霍尔传感器电连接。

9、通过采用上述技术方案，电气控制单元控制升降机构和旋转机构，升降机构把径向霍尔传感器上升到电磁铁线圈相对应的高度位置，旋转机构把径向霍尔传感器旋转到待测电磁铁线圈位置，电气控制单元给待测电磁铁线圈通电，待测电磁铁线圈产生相应极性磁场，南北极测试单元测试径向霍尔传感器在极性磁场的作用下的输出信号，电气控制单元通过对输出信号与标准信号进行比较，从而得出电磁铁线圈的接线是否正确；升降机构把感应铁块上升至位移传感器对应的高度位置，旋转机构把感应铁块旋转至待测位移传感器位置，电气控制单元给待测位移传感器通电，如果该位置有感应铁块靠近，此时电感测试单元测出的电感量会远远大于标准值，将实际测量位置值与理论设计位置值进行对比，得到引出线位置是否正确的判断，径向磁力轴承定子在不与其他零件组装成整机产品的情况下，通过径向磁力轴承定子测试装置就能快速的对径向磁力轴承定子电磁铁线圈和位移传感器引出线是否正确进行测试，提高了测试的效率。

10、可选的，所述升降机构包括导向组件和升降驱动组件，所述导向组件包括设置在所述台面板下平面竖直固定的四个导柱，与所述台面板相平行的用于安装所述旋转机构的升降板，所述升降板上设有与所述导柱相配的导向套，所述升降板通过导向套与所述导柱滑动连接；所述升降驱动组件包括升降电机和丝杆升降机，所述升降电机和所述的丝杆升降机固定安装在所述升降板下方的所述台架上，所述升降电机的输出轴与所述丝杆升降机输入轴固定连接，所述丝杆升降机输出端是升降丝杆，所述升降丝杆靠近所述升降板的一端固定安装连接法兰，所述连接法兰固定安装在所述升降板的下平面。

11、通过采用上述技术方案，升降板在导柱和导套的导向下，升降电机的输出轴驱动丝杆升降机输入轴转动，从而使丝杆升降机的升降丝杆上下移动，升降丝杆通过连接法兰推动升降板上升或下降，使径向霍尔传感器位于电磁铁线圈的高度位置或使感应铁块位于位移传感器的高度位置，便于在电磁铁线圈和位移传感器位置测试转换，提高测试效率。

12、可选的，所述旋转安装组件包括法兰套管、法兰空心轴，所述法兰套管与所述径向定子定位卡盘同轴设置，所述升降板上设有所述法兰套管的套管过孔，所述法兰套管穿设所述套管过孔与所述升降板固定连接，所述法兰空心轴同轴穿设所述法兰套管的管孔中，所述法兰空心轴的法兰与所述法兰套管的法兰固定连接，所述法兰空心轴远离所述升降板的一端安装所述感测安装组件。

13、通过采用上述技术方案，旋转安装组件通过法兰套管固定安装在升降板上，法兰空心轴同轴穿设法兰套管中，法兰空心轴的法兰与法兰套管的法兰固定连接，便于安装或拆卸法兰空心轴，法兰空心轴用于安装感测安装组件，感测组件的电线通过法兰空心轴的通孔引出与电气控制单元相连，实现对径向磁力轴承定子多个电磁铁线圈和多个位移传感器进行360°的测试。

14、可选的，所述旋转驱动组件包括旋转驱动电机，所述旋转驱动电机固定安装在所述升降板上，所述旋转驱动电机输出轴上固定安装第一同步带轮，转动安装在所述法兰空心轴靠近所述升降板一端的第二同步带轮，在所述第一同步带轮和所述第二同步带轮上套设用于传动的齿形带，在所述升降板上位于所述第一同步带轮和所述第二同步带轮之间安装用于调节所述齿形带松紧的张紧带轮，所述第二同步带轮驱动所述感测安装组件转动。

15、通过采用上述技术方案，旋转驱动电机的输出轴转动带动第一同步带轮转动，通过张紧带轮张紧齿形带，通过齿形带驱动第二同步带轮转动，第二同步带轮驱动感测安装组件转动，实现感测安装组件上的径向霍尔传感器对多个电磁铁线圈进行测试，感应铁块对多个位移传感器进行感测。

16、可选的，所述感测安装组件包括用于安装所述感测组件的绝缘安装套和环形铁柱，所述环形铁柱套装在所述法兰空心轴上、可拆卸的固定连接在所述第二同步带轮的一端，所述绝缘安装套可拆卸的套装并固定在所述环形铁柱上，所述绝缘安装套外圆上安装所述径向霍尔传感器和感应铁块。

17、通过采用上述技术方案，绝缘安装套外圆上安装径向霍尔传感器和感应铁块，降低径向霍尔传感器与外部连线短路的情况发生，绝缘安装套内部是环形铁柱，径向霍尔传感器在对线圈极性进行测试时，环形铁柱会增强电磁铁线圈的磁场强度，提高测试的准确性。

18、可选的，所述感测安装组件还包括用于把所述径向霍尔传感器电线引出的集电环，所述集电环包括外转子和内定子，所述外转子可拆卸的固定在所述环形铁柱的一端，所述内定子套装并固定在所述法兰空心轴上，所述外转子上的电线与所述径向霍尔传感器电线电连接，所述内定子上的电线穿设所述法兰空心轴的孔中与所述电气控制单元电连接。

19、通过采用上述技术方案，集电环通过外转子上的电线与径向霍尔传感器电线电连接，外转子与绝缘安装套一起转动，内定子上的电线与电气控制单元电连接，内定子固定在法兰空心轴上，外转子和内定子相对转动，实现对径向磁力轴承定子多个电磁铁线圈和多个位移传感器进行360°旋转测试，径向霍尔传感器上的电线不会缠绕在法兰空心轴上。

20、可选的，所述旋转机构还包括周向定位组件，所述周向定位组件包括固定安装在所述绝缘安装套上的感应板，固定在所述升降板上用于检测所述感应板位置的接近传感器。

21、通过采用上述技术方案，固定在升降板上的接近传感器感应到绝缘安装套上的感应板时，在电气控制单元的控制下，旋转驱动电机停止转动，绝缘安装套的感应板便停止在接近传感器位置，当对径向磁力轴承定子电磁铁线圈进行测试时，径向霍尔传感器从绝缘安装套的感应板处于接近传感器的位置开始转动，对径向磁力轴承定子周向的多个电磁铁线圈进行测试，实现自动定位测试，测试完成后，绝缘安装套的感应板重新回到接近传感器的位置时停止。

22、第二方面，本技术提供一种定子测试系统，采用如下的技术方案：

23、一种定子测试系统，包括所述的一种径向磁力轴承定子测试装置，所述电气控制系统还包括耐压绝缘测试单元、匝间短路测试单元和电阻测试单元，所述电气控制单元与所述耐压绝缘测试单元、匝间短路测试单元和电阻值测试单元电连接。

24、通过采用上述技术方案，定子测试系统通过电气控制系统的耐压绝缘测试单元、匝间短路测试单元和电阻测试单元，对径向磁力轴承定子线圈进行耐压绝缘、匝间短路和电阻进行测试，对位移传感器电阻、耐压绝缘进行测试，降低了径向磁力轴承定子电磁铁线圈出现耐压绝缘、匝间短路和电阻值不符合要求的问题，位移传感器出现耐压绝缘和电阻值不符合要求的问题。

25、可选的，一种定子测试系统，还包括轴向磁力轴承定子测试装置，所述轴向磁力轴承定子测试装置包括用于放置轴向磁力轴承定子的轴向定子定位卡盘，所述轴向定子定位卡盘嵌套在所述台面板上，还包括置于所述台面板上用于测试轴向磁力轴承定子的手持测试组件。

26、通过采用上述技术方案，轴向磁力轴承定子测试装置通过轴向定子定位卡盘安装轴向磁力轴承定子，通过手持测试组件对轴向磁力轴承定子线圈进行测试，降低存在问题的轴向磁力轴承定子安装到电机上才发现的可能性。

27、可选的，所述手持测试组件包括由绝缘材料制作的手持盘和轴向霍尔传感器，所述手持盘包括手持柄和设置在手持柄一端的测试盘，所述测试盘远离所述手持柄的一侧安装轴向霍尔传感器，所述轴向霍尔传感器与所述电气控制单元电连接，所述测试盘远离所述手持柄的一侧设有与轴向磁力轴承定子内孔能转动配合的定位台。

28、通过采用上述技术方案，手持测试组件通过手持柄对测试盘进行转动，在轴向磁力轴承内孔与测试盘定位台的转动导向下，测试盘上的轴向霍尔传感器对轴向磁力轴承定子线圈进行测试，结构简单，操作方便，增加了测试零部件的种类，提高了测试的效率。

29、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

30、1、径向磁力轴承定子测试装置通过升降机构的升降，旋转机构的转动，径向霍尔传感器在通电电磁铁线圈极性磁场作用下的输出信号，南北极测试单元测出输出信号，通过输出信号与标准信号比较，得出电磁铁线圈的引出线是否正确；通过感应铁块靠近位移传感器，电感测试单元测出的电感量会远远大于标准值，得到引出线位置是否正确的判断，径向磁力轴承定子在不与其他零件组装成整机产品的情况下，通过测试装置就能快速的对径向磁力轴承定子电磁铁线圈和位移传感器引出线是否正确进行测试，提高了测试的效率。

31、2、升降机构通过导向组件的导柱的对升降板的导向，提高了升降板升降的稳定性，通过升降驱动组件的升降电机和丝杆升降机的驱动，升降丝杆推动升降板上下移动，提高了升降的定位精度，便于感测组件在电磁铁线圈和位移传感器位置测试转换，提高测试效率。

32、3、旋转安装组件的法兰空心轴通过法兰套管安装在升降板上，便于安装或拆卸法兰空心轴，感测组件的电线通过法兰空心轴的通孔引出与电气控制单元相连，实现对径向磁力轴承定子多个电磁铁线圈和多个位移传感器进行360°周向旋转测试。

33、4、旋转驱动组件通过旋转驱动电机的输出轴转动带动第一同步带轮转动，通过张紧带轮张紧齿形带，通过齿形带驱动第二同步带轮转动，第二同步带轮驱动感测安装组件转动，实现感测安装组件上的径向霍尔传感器对多个电磁铁线圈进行测试，感应铁块对多个位移传感器进行感测。

34、5、感测安装组件通过绝缘安装套外圆上安装径向霍尔传感器和感应铁块，降低径向霍尔传感器与外部连线短路的情况发生，绝缘安装套内部是环形铁柱，径向霍尔传感器在对电磁铁线圈极性进行测试时，环形铁柱会增强电磁铁线圈的磁场强度，提高测试的准确性。

35、6、集电环通过外转子和内定子，把径向霍尔传感器的电线从外转子引入，从内定子引出与电气控制单元电连接，实现对径向磁力轴承定子多个电磁铁线圈和多个位移传感器进行360°旋转测试，径向霍尔传感器上的电线不会缠绕在法兰空心轴上。

36、7、周向定位组件通过接近传感器对感应板的感测，反馈给电气控制单元，电气控制单元控制旋转驱动电机停止转动，对绝缘安装套在周向位置进行定位，实现感测组件对周向分布的多个电磁铁线圈进行测试，感应铁块对位移传感器的感测。

37、8、定子测试系统通过电气控制系统的耐压绝缘测试单元、匝间短路测试单元和电阻测试单元，对径向磁力轴承定子线圈进行耐压绝缘、匝间短路和电阻测试，对位移传感器电阻、耐压绝缘进行测试，降低了径向磁力轴承定子线圈出现耐压绝缘、匝间短路和电阻值不符合要求的情况，位移传感器出现耐压绝缘和电阻值不符合要求的情况。

38、9、轴向磁力轴承定子测试装置通过轴向定子定位卡盘安装轴向磁力轴承定子，通过手持测试组件对轴向磁力轴承定子进行测试，降低了不合格的轴向磁力轴承定子安装到整机后才发现的可能性。

39、10、手持测试组件通过手持柄对测试盘进行转动，测试盘上的轴向霍尔传感器对轴向磁力轴承定子线圈进行测试，结构简单，操作方便，增加了测试零部件的种类，提高了测试的效率。