一种磁悬浮泵永磁转子位置检测结构的制作方法

本技术涉及磁悬浮泵永磁转子位置检测结构。

背景技术：

1、磁悬浮泵是一种广泛应用于高端半导体湿法设备、精细化工及生物制药中的化学液泵，具备耐化学腐蚀、不产生颗粒污染物、结构紧凑、压力流量调节范围大且稳定、低脉动、高可靠性等特性。磁悬浮泵基于磁悬浮原理对叶轮转子进行支撑约束，可被完全无接触地密封在一个超洁净的封闭腔体内。要实现磁悬浮泵中永磁转子的稳定悬浮与高速旋转的前提是能够对密封在泵壳内的永磁转子进行高精度的非接触式实时测量。而基于差分原理的电涡流线圈对检测方法是目前解决永磁转子位置非接触高精度实时检测的主流方案。

2、基于差分原理的电涡流线圈对检测方法是将两个电磁性能一致的电涡流线圈固定在相对设置的两对极爪中间，当永磁转子在位置中心时，两侧电涡流线圈在永磁转子表面感应出的涡流大小和频率一致，差分信号输出为0。现有技术中的电涡流线圈是固定安装在两个极爪中间的，由于四个极爪的材料、加工制造及安装均存在误差，因此极爪对两个电涡流线圈的阻抗特性影响大小也不尽相同，会出现永磁转子在位置中心时，两侧电涡流线圈在永磁转子表面感应出的涡流大小和频率不一致，致使差分信号输出不为0的情况，即零点发生了漂移。这样，在实际的控制环节会出现当希望控制永磁转子悬浮于位置中心时，永磁转子会偏向一边的情况。此外，由于极爪在不同激励状态下会产生不同频率的振动，并且这种振动会传导到电涡流线圈上，也会导致零点漂移。

3、尽管上述零点漂移现象可以通过标定将永磁转子调整到实际位置中心，但对整个工况范围内都进行零点标定显然是费时费力的，并且会严重影响制造的一致性和算法的通用性。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，以解决零点漂移问题，保证采用差分原理对永磁转子位置进行实时测量时，差分信号输出为0。

2、为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是一种磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，包括极爪保持架、极爪组件、电涡流线圈组件以及调整螺丝，所述极爪保持架上开设有用于安放永磁转子的中心孔，所述极爪保持架上均布有若干个插槽，所述极爪组件安装在插槽中；相邻插槽之间设有用于搁置电涡流线圈组件的沉台，所述沉台处的极爪保持架上开设有用于安装调节螺丝的螺纹孔，所述电涡流线圈组件通过调整螺丝安装在极爪保持架上。所述螺纹孔位于沉台后方，所述螺纹孔垂直于极爪保持架的中心孔轴线方向。安装时，所述永磁转子的轴线与极爪保持架的中心孔轴线平行。

3、于本实用新型一实施例中，所述电涡流线圈组件包括结构相同的第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组，第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组以极爪保持架的轴线为中心对称安装在极爪保持架上。

4、于本实用新型一实施例中，所述沉台包括第一沉台和第二沉台，所述第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组分别置于第一沉台和第二沉台内。

5、于本实用新型一实施例中，所述第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组均至少包括电涡流线圈座和电涡流线圈，所述电涡流线圈为中空线圈，中空形状与电涡流线圈座的顶面定位凸台的形状相吻合，所述电涡流线圈安装固定于电涡流线圈座的顶面定位凸台外圈。

6、于本实用新型一实施例中，所述电涡流线圈座为梯形棱柱结构。所述电涡流线圈座梯形棱柱的两侧斜面分别与第一极爪和第二极爪之间的内侧面平行。

7、于本实用新型一实施例中，所述电涡流线圈座与第一极爪和第二极爪之间设有弹性体。

8、于本实用新型一实施例中，所述电涡流线圈座的材质具有一定弹性。

9、于本实用新型一实施例中，所述极爪保持架为一环形结构，在环形结构的径向方向上均布设置六个或八个插槽。

10、于本实用新型一实施例中，所述极爪组件包含第一极爪、第二极爪、第三极爪和第四极爪，所述第一极爪和所述第三极爪以极爪保持架的轴线为中心对称布置，所述第二极爪和所述第四极爪以极爪保持架的轴线为中心对称布置。

11、于本实用新型一实施例中，所述极爪为7字形结构，竖直部分插入极爪保持架的插槽中，横平部分与极爪保持架径向重合并嵌入极爪保持架中。

12、本实用新型通过螺钉预紧的方式将第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组分别安装在两个邻近极爪形成的夹角之间。通过微调预紧力可以微调电涡流线圈座与两侧极爪的安装关系，从而微调电涡流线圈受两侧极爪影响下的电磁特性，使得以保持架中心轴线对称布置的两个电涡流线圈具有相同的电磁特性。保证永磁转子在位置中心时相对设置的电涡流线圈在永磁转子表面感应出的涡流大小和频率一致，差分信号输出为0。

13、此外，通过在电涡流线圈座梯形棱柱的两侧斜面与极爪之间设置弹性体或使电涡流线圈座本身就具有一定弹性，使电涡流线圈模组与极爪之间不再是刚性连接，因此可以将极爪的振动进行有效隔绝，从而可以最大限度地降低振动对零点的影响。

技术特征：

1.一种磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，包括极爪保持架、极爪组件、电涡流线圈组件以及调整螺丝，所述极爪保持架上开设有用于安放永磁转子的中心孔，所述极爪保持架上均布有若干个插槽，所述极爪组件安装在插槽中；相邻插槽之间设有用于搁置电涡流线圈组件的沉台，所述沉台处的极爪保持架上开设有用于安装调节螺丝的螺纹孔，所述电涡流线圈组件通过调整螺丝安装在极爪保持架上。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述电涡流线圈组件包括结构相同的第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组，第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组以极爪保持架的轴线为中心对称安装在极爪保持架上。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述沉台包括第一沉台和第二沉台，所述第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组分别置于第一沉台和第二沉台内。

4.根据权利要求2所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述第一电涡流线圈模组和第二电涡流线圈模组均至少包括电涡流线圈座和电涡流线圈，所述电涡流线圈为中空线圈，中空形状与电涡流线圈座的顶面定位凸台的形状相吻合，所述电涡流线圈安装固定于电涡流线圈座的顶面定位凸台外圈。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述电涡流线圈座为梯形棱柱结构。

6.根据权利要求4所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述电涡流线圈座与第一极爪和第二极爪之间设有弹性体。

7.根据权利要求4所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述电涡流线圈座的材质具有一定弹性。

8.根据权利要求1所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述极爪保持架为一环形结构，在环形结构的径向方向上均布设置六个或八个插槽。

9.根据权利要求1至8任一项所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述极爪组件包含第一极爪、第二极爪、第三极爪和第四极爪，所述第一极爪和所述第三极爪以极爪保持架的轴线为中心对称布置，所述第二极爪和所述第四极爪以极爪保持架的轴线为中心对称布置。

10.根据权利要求9所述的磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，其特征在于，所述极爪为7字形结构，竖直部分插入极爪保持架的插槽中，横平部分与极爪保持架径向重合并嵌入极爪保持架中。

技术总结
本技术公开了一种磁悬浮泵永磁转子位置检测结构，包括极爪保持架、极爪组件、电涡流线圈组件以及调整螺丝，所述极爪保持架上开设有用于安放永磁转子的中心孔，所述极爪保持架上均布有若干个插槽，所述极爪组件安装在插槽中；相邻插槽之间设有用于搁置电涡流线圈组件的沉台，所述沉台处的极爪保持架上开设有用于安装调节螺丝的螺纹孔，所述电涡流线圈组件通过调整螺丝安装在极爪保持架上。本技术方案通过微调调整螺丝的预紧力能解决电涡流线圈受两侧极爪影响导致的零点漂移问题，同时通过电涡流线圈模组与极爪之间非刚性连接可以隔绝极爪振动对电涡流线圈电磁特性的影响，从而改善零点波动问题。

技术研发人员：邵杰杰
受保护的技术使用者：宁波众杰来同科技有限公司
技术研发日：20230612
技术公布日：2024/1/15