[發明專利]基于溫控形狀記憶合金的在線動平衡調整系統及控制方法

有效

• 申請號: 201910848289.5
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110535310B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 章云;王玥;李萌;李忠正
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H02K15/16
• 分類號: H02K15/16;H02K7/04
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

1.基于溫控形狀記憶合金的在線動平衡調整系統，其特征在于，包括平衡頭主體(2)，所述平衡頭主體(2)包括殼體(2-1)，轉軸(1)穿過殼體中心所開設的通孔(2-1-1)并與殼體(2-1)固定連接，殼體(2-1)內環繞所述通孔(2-1-1)設有四個質量塊(6)，其中各質量塊(6)的中部均開設有弧形通道(6-1)，各質量塊(6)均通過所述弧形通道(6-1)套接于弧形滑桿(8)上，各弧形滑桿(8)繞所述通孔(2-1-1)的周向分布，且各弧形滑桿(8)的兩端均固定于殼體(2-1)內所設的支架(9)上，各質量塊(6)的兩端與支架(9)之間的弧形滑桿(8)上均套設有彈簧型形狀記憶合金(7)，彈簧型形狀記憶合金(7)與導線電連接，導線穿過平衡頭主體(2)上的過線孔與導電滑環(3)的轉子部分電連接，導電滑環(3)的定子部分與電源裝置電連接；所述轉軸(1)穿過導電滑環(3)的轉軸過孔并與轉子部分固定連接，導電滑環(3)的定子部分通過定子軸承支座(5)固定于底板上；所述轉軸(1)的軸承支座(4)上設有振動傳感器(10)，所述振動傳感器(10)用于測量轉軸(1)轉動時的不平衡量。

2.如權利要求1所述的基于溫控形狀記憶合金的在線動平衡調整系統，其特征在于，各不同段彈簧型形狀記憶合金(7)之間電氣絕緣，通過導電滑環(3)提供不同電流回路獨立控制各彈簧型形狀記憶合金(7)，需要驅動質量塊(6)沿弧形滑桿(8)運動時，向設于質量塊(6)兩側的彈簧型形狀記憶合金(7)施加不同大小或時長的電流，使該質量塊(6)兩側的彈簧型形狀記憶合金(7)沿弧形滑桿(8)產生不同弧形位移，從而驅動質量塊(6)移動至指定位置。

3.基于溫控形狀記憶合金的在線動平衡調整系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)設定包括轉軸(1)和該基于溫控形狀記憶合金的在線動平衡調整系統在內的機械旋轉部分的原始不平衡矢量U₀，首先使轉軸(1)在給定轉速下轉動，利用振動傳感器(10)采集軸承支座(4)處的振動信息，得到機械旋轉部分的原始不平衡振動矢量V₀；

2)通過導電滑環(3)提供不同電流回路獨立控制各彈簧型形狀記憶合金(7)，需要驅動質量塊(6)沿弧形滑桿(8)運動時，向設于質量塊(6)兩側的彈簧型形狀記憶合金(7)施加不同大小或時長的電流，使該質量塊(6)兩側的彈簧型形狀記憶合金(7)沿弧形滑桿(8)產生不同弧形位移，從而驅動質量塊(6)移動至指定位置；通過向不同段彈簧型形狀記憶合金(7)提供電流，驅動質量塊(6)沿弧形滑桿(8)移動至指定位置，從而使步驟1)中所述的機械旋轉部分的不平衡矢量由U₀改變ΔU至U₁，利用振動傳感器(10)采集軸承支座(4)處振動信息，得到U₁對應的試重不平衡振動矢量V₁；

3)根據測量得到的原始不平衡振動矢量V₀與試重不平衡振動矢量V₁，結合步驟2)中可知的ΔU，計算試重不平衡矢量U₁＝V₁×ΔU/(V₁-V₀)；

4)通過導電滑環(3)給不同段彈簧型形狀記憶合金(7)提供電流，驅動質量塊(6)沿弧形滑桿(8)移動至指定位置，從而使步驟2)中所述的機械旋轉部分的不平衡矢量由U₁改變-U₁至0；

5)用振動傳感器(10)采集軸承支座(4)處振動信息，若所采集到的不平衡振動趨于零或者小于設定范圍即實現動平衡，反之則重復執行步驟1)至步驟4)，直至不平衡振動處于設定范圍。