GB/T 47117-2026 主动磁悬浮轴承定子检测方法

　　ICS 29. 100.99 CCS K 65

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 47117—2026

　　主动磁悬浮轴承定子检测方法

　　Inspection methodsforactivemagneticbearingstators

　　2026-01-28发布 2026-08-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 47117—2026

　　GB/T 47117—2026

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国磁悬浮动力技术基础与应用标准化工作组(SAC/SWG 28)提出 。

　　本文件由全国磁悬浮动力技术基础与应用标准化工作组(SAC/SWG28)与全国滑动轴承标准化技术委员会(SAC/TC236)共同归 口 。

　　本文件起草单位 : 山东磁悬浮产业技术研究院有限公司 、武汉理工大学 、山东天瑞重工有限公司 、中车株洲电机有限公司 、山东华东风机有限公司 、山东瑞方鸿低碳科技有限公司 、卧龙电气驱动集团股份有限公司 、北京航空航天大学 、青岛海尔空调电子有限公司 、苏州苏磁智能科技有限公司 、南京汇川技术有限公司 、湖南凌翔磁浮科技有限责任公司 、浙江大学 、山东建筑大学 、天瑞磁浮智能制造(山东)有限公司 、杭州昆泰磁悬浮技术有限公司 、潍坊职业学院 、上实环境水务股份有限公司 。

　　本文件主要起 草 人 : 李 永 胜 、胡 业 发 、何 小 宏 、周 亮 、陈 李 成 、王 维 想 、张 婕 妤 、张 海 刚 、郑 艳 文 、郑世强 、张捷 、尹成科 、庞古才 、周文武 、朱心铭 、祝长生 、张辉 、李致宇 、马昕 、石昌玉 、王岳 、顾超 、张寅 、解玉鞠 、杜洪香 、索伟 、刘茂华 、袁培燕 、朱瑞富 、陈成军 。

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　　主动磁悬浮轴承定子检测方法

　　1 范围

　　本文件规定了主动磁悬浮轴承定子几何参数和电气参数的检测要求及方法 ,描述了径向和轴向主动磁悬浮轴承定子的尺寸 、公差(如内径 、外径 、同轴度 、圆柱度等)的测量步骤及数据处理方法 , 给出了电气参数(包括绝缘电阻 、匝间绝缘 、绕组电感/电阻 、磁感应强度等)的测量原理与操作规范 。

　　本文件适用于主动磁悬浮轴承定子的检测 。混合磁悬浮轴承定子参照执行 。

　　本文件不适用于主动磁悬浮轴承定子的动态性能指标检测 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 1957 光滑极限量规 技术条件

　　GB/T 1958—2017 产品几何技术规范(GPS) 几何公差 检测与验证

　　GB/T 2900. 60 电工术语 电磁学

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 20160—2006 旋转电机绝缘电阻测试

　　GB/T 22717—2008 电机磁极线圈及磁场绕组匝间绝缘试验规范

　　GB/T 22719. 1—2008 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘 第 1部分 :试验方法

　　GB/T 24633. 2—2024 产品几何技术规范(GPS) 圆柱度 第 2部分 :规范操作集

　　GB/T 24762 产品几何技术规范(GPS) 影像测量仪的验收检测和复检检测

　　GB/T 46078 磁悬浮动力技术 术语

　　JB/T 7557—2024 产品几何技术规范(GPS) 同轴度 、同心度检测

　　SJ/T 10297—2023 LCR测量仪通用规范

　　YB/T 4292—2012 电工钢带(片)几何特性测试方法

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900. 60、GB/T 46078界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　径向主动磁悬浮轴承定子 radialactivemagneticbearingstator

　　径向主动磁悬浮轴承中 ,为转子提供径向悬浮的支承力 ,且工作中与轴承座无相对运动的部分 。

　　注 : 径向主动磁悬浮轴承定子由定子铁心和励磁绕组等组成 ,一种径向主动磁悬浮轴承定子基本结构见图 1。

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　　标引序号说明 :

　　1— 定子铁心 ;

　　2— 励磁绕组 。

　　图 1 一种径向主动磁悬浮轴承定子基本结构(8极)

　　3.2

　　轴向主动磁悬浮轴承定子 axialactivemagneticbearingstator

　　推力主动磁悬浮轴承定子 thrustactive magnetic bearing stator

　　轴向主动磁悬浮轴承中 ,为转子提供轴向悬浮的支承力 ,且工作中与轴承座无相对运动的部分 。注 : 左右轴向主动磁悬浮轴承定子均由定子铁心和励磁绕组等组成 ,一种轴向主动磁悬浮轴承基本结构见图 2。

　　标引序号说明 :

　　1— 定子铁心(左) ;

　　2— 励磁绕组(左) ;

　　3— 推力盘 ;

　　4— 励磁绕组(右) ;

　　5— 定子铁心(右) ;

　　6— 转子 。

　　图 2 一种轴向主动磁悬浮轴承基本结构

　　3.3

　　主动磁悬浮轴承定子铁心 activemagneticbearingstatorcore

　　由铁磁或其他磁渗透材料制成的主动磁悬浮轴承定子部分 。

　　[来源 :ISO 14839-1:2018,3. 3. 1,有修改]

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　　3.4

　　径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片 radialactivemagneticbearingstatorcorelamination

　　组成径向主动磁悬浮轴承定子铁心的叠片 。

　　3.5

　　主动磁悬浮轴承励磁绕组电感 activemagneticbearingstatorwindinginductance

　　在主动磁悬浮轴承定子铁心与励磁绕组组成的磁路中 , 当励磁绕组电流变化时 ,励磁绕组两端产生的电动势阻碍该电流变化的物理量 。

　　注 : 电感检测时不包括转子 。

　　3.6

　　主动磁悬浮轴承励磁绕组电阻 activemagneticbearingstatorwinding resistance

　　主动磁悬浮轴承励磁绕组电路中对电流呈现阻碍作用的物理量 。

　　3.7

　　定子磁极极性 statorpolepolarity

　　主动磁悬浮轴承中定子的 N 极和 S极的磁极属性 。

　　3. 8

　　匝间绝缘 interturn insulation

　　主动磁悬浮轴承励磁绕组中相邻匝之间的绝缘 。

　　[来源 :GB/T 2900. 25—2008,411-39-04,有修改] 3.9

　　最大电磁力 maximum electromagnetic force

　　主动磁悬浮轴承在设计磁隙和最大工作电流条件下 ,能够产生的最大径向/轴向电磁力 。

　　4 检测要求

　　4. 1 一般要求

　　4. 1. 1 径向主动磁悬浮轴承定子铁心由一定数量的定子铁心冲片叠装而成 ,检测应从冲片尺寸开始 。

　　4. 1.2 待测试样在测量过程中应保持清洁 。

　　4. 1.3 待测试样表面粗糙度 、划痕 、擦伤 、塌边等外观缺陷不应影响检测结果 。

　　4. 1.4 主动磁悬浮轴承定子检测时 ,标准测量力为 0 N。

　　4. 1.5 数值修约应按 GB/T 8170的规定执行 。

　　4.2 环境要求

　　4.2. 1 测量前应使被测零件 、测量设备和标准件均处于测量室的温度 ,推荐的室温为 25 ℃ ±10 ℃ 。

　　4.2.2 三坐标测量仪使用标准温度为 20 ℃ ±2 ℃ 。

　　4.2.3 气压 80kPa~ 106kPa。

　　4.2.4 环境相对湿度 25% ~ 75% 。

　　4.2.5 测量中尽量避免热量传递到定子 、励磁绕组等部件上 。

　　4.2.6 测量环境应保持地磁场环境 ,不应存在强磁设备 。

　　4.3 测量仪器要求

　　4.3. 1 一般测量仪器

　　4.3. 1. 1 测量仪器应在使用前进行校准 ,校准结果应满足测量精度要求 。

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　　4.3. 1.2 测量过程中 ,应遵守仪器操作规程 ,避免损坏被测零件及测量仪器 。

　　4.3. 1.3 主动磁悬浮轴承定子一般测量仪器及精度要求应不低于表 1规定 。表 1 检测仪器和设备精度

　　4.3.2 量规和标准件

　　4.3.2. 1 通过将实测零件与校准合格的量规或标准件进行比较确定尺寸 。使用时不应施加侧向力或旋转推入 , 以免影响测量精度 。

　　4.3.2.2 量规的技术要求应符合 GB/T 1957的规定 。

　　4.3.3 锥心轴

　　使用锥心轴测量跳动时 ,应确定锥心轴的旋转精度 , 以便在随后的定子测量中 ,对锥心轴误差进行适当校正 。可使用锥度约为 1 ∶ 5 000的精密心轴 。

　　4.4 不确定度要求

　　4.4. 1 主动磁悬浮轴承定子尺寸检测的测量不确定度评估 ,应按 GB/T 1958—2017 中第 9 章的规定执行 。

　　4.4.2 实际操作中 ,测量不确定度评估应考虑所有可能影响测量结果的偏离因素 。

　　4.4.3 如果测量环境的洁净度 、湿 度 、被 测 件 的 重 力 等 因 素 影 响 测 量 结 果 , 应 在 测 量 不 确 定 度 评 估 时考虑 。

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　　5 主动磁悬浮轴承定子几何参数检测

　　5. 1 径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片尺寸及几何公差检测

　　5. 1. 1 试样

　　从批量生产的定子铁心冲片中 ,抽取定子铁心单片冲片作为测量试样 。径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片需要检测的项 目 由供需双方于图 3(含毛刺高度)所示尺寸中协商决定选取 。

　　标引序号说明 :

　　L1 — 定子铁心冲片磁极宽度及公差 ;

　　D1 — 定子铁心冲片外径及公差 ;

　　d0 — 定子铁心冲片磁轭内径及公差 ;

　　d1 — 定子铁心冲片内径及公差 ;

　　θ — 定子铁心冲片磁极角度 ;

　　δ — 定子铁心冲片厚度 ;

　　ΦtD1 — 定子铁心冲片外径同轴度公差 ;

　　Φtd0 — 定子铁心冲片磁轭内径同轴度公差 。

　　注 : es、ei、ES、EI仅为上偏差 、下偏差代号 ,不代表具体数值 。

　　图 3 径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片检测尺寸

　　5. 1.2 径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片内径、冲片外径、磁轭内径、磁极宽度、磁极角度测量

　　采用影像仪测量定子铁心冲片各尺寸 ,影像仪校准方法符合 GB/T 24762要求 。测量按以下步骤进行 。

　　a) 测量准备 :将冲片压平后放入影像仪 。

　　b) 测量操作 :在冲片阴影边缘处标选所需测量定子铁心冲片的尺寸轮廓 。

　　c) 结果计算 : 由设备测量计算所得定子铁心冲片尺寸测量结果 。

　　注 : 影像仪测量时通过标选阴影点的位置来拟合形成圆 ,用尽量多的标记点保证测量准确性 。

　　5. 1.3 径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片厚度测量

　　定子铁心冲片厚度测量按以下步骤进行 。

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　　a) 测量位置 :在距离定子铁心冲片外径(D1 -d0 )/4处 , 等距位置选取多个点作为测量点,测量点数量应不少于 5个 。

　　b) 测量操作 :分别在上述选定的测量点,缓慢旋转千分尺测微螺杆 ,直至与冲片表面达到初接触状态 ,测量冲片厚度 。

　　c) 数据记录 :读取并记录千分尺上的厚度数值 。

　　d) 结果计算 :计算各测量点数据平均值作为冲片厚度值 。

　　5. 1.4 径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片同轴度测量

　　定子铁心冲片外径与磁轭内径的同轴度测量按以下步骤进行 , 冲片厚度 δ 不大于 0. 35 mm 时 , 可用同心度代替同轴度 。

　　a) 样品准备 :将冲片压平后放入影像仪(2. 5D) 。

　　b) 轮廓标定 :选取定子铁心冲片外圆与磁轭内径的阴影轮廓进行测量 。

　　c) 结果计算 : 由影像仪自动计算并输出同轴度结果 。

　　注 1: 同轴度的其他检测方法示例参见 JB/T 7557。

　　注 2: 影像仪测量时通过标选阴影点的位置来拟合形成圆 ,用尽量多的标记点保证测量准确性 。

　　5. 1.5 径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片毛刺高度测量

　　定子铁心冲片毛刺高度测量方法按 YB/T 4292—2012 中 3. 5. 2 要求 ,用精度为 0. 001 mm 的量具测量试样剪切边处高度 h2 及距离剪切边(D1 -d1 )/4处高度 h1 ,两者高度差为毛刺高度 h。在试样上等距离测量不少于 10处 ,用测得的最大值来表示毛刺高度 ,见图 4。

　　图 4 径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片毛刺高度

　　5. 1.6 数据处理

　　定子铁心冲片几何尺寸单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01;毛刺高度单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 001。

　　5.2 径向主动磁悬浮轴承定子尺寸及几何公差检测

　　5.2. 1 试样

　　取叠装后的径向主动磁悬浮轴承定子部件为检测试样 ,其主要检测尺寸见图 5。

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　　标引序号说明 :

　　L1 — 磁极宽度及其公差 ;

　　D — 径向定子铁心外径及公差 ;

　　d — 径向定子铁心内径及公差 ;

　　d0 — 径向定子磁轭内径及公差 ;

　　h — 径向定子铁心外径厚度及公差 ;

　　h1 — 径向定子铁心磁轭内径厚度及公差 ;

　　L2、L3— 励磁线圈高度 ;

　　ΦtD1 — 外径同轴度公差 ;

　　td — 内径圆柱度公差 ;

　　t — 端面跳动公差 。

　　注 1: es、ei、ES、EI仅为上偏差 、下偏差代号 ,不代表具体数值 。

　　注 2: 除径向主动磁悬浮轴承定子长度 L2 外 ,其余尺寸采用定子铁心作为试样 。

　　图 5 径向主动磁悬浮轴承定子检测尺寸

　　5.2.2 径向主动磁悬浮轴承定子铁心外径测量

　　5.2.2. 1 百(千)分表测量法

　　5.2.2. 1. 1 测量步骤

　　使用百(千)分表测量径向主动磁悬浮轴承定子铁心外径按以下步骤进行 。

　　a) 仪器准备 :用合适尺寸的量块或标准件将外径百(千)分表对零 。

　　b) 测量操作 :将主动磁悬浮轴承定子的轴线置于铅垂位置 ,在单一径向平面内和 3个以上角方向上(旋转定子)测量并记录最大单一平面外径 Dpmax、最小单一平面外径 Dpmin。

　　c) 数据记录 :上下移动百(千)分表 ,在若干个径向平面内重复测量并记录读数 , 以确定整个主动磁悬浮轴承定子的最大外径 Dmax和最小外径 Dmin。

　　5.2.2. 1.2 数据处理

　　定子铁心外径单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01,并按照公式(1) ~公式(7)计算 。

　　Dmp = (Dpmax +Dpmin)/2 …………………………( 1 )

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　　ΔDmp = Dmp - D …………………………( 2 )

　　VDp = Dpmax -Dpmin …………………………( 3 )

　　VDmp = Dmpmax -Dmpmin …………………………( 4 )

　　Dm = (Dmax +Dmin)/2 …………………………( 5 )

　　ΔDm = Dm - D …………………………( 6 )

　　VD = Dmax -Dmin …………………………( 7 )

　　式中 :

　　D — 单一平面设计外径 ;

　　Dmp — 单一平面平均外径 ;

　　ΔDmp— 单一平面平均外径偏差 ;

　　VDp — 单一平面外径变动量 ;

　　VDmp — 平均外径变动量 ;

　　Dm — 平均外径 ;

　　ΔDm — 平均外径偏差 ;

　　VD — 外径变动量 。

　　5.2.2.2 环规检测法

　　5.2.2.2. 1 检测原理

　　环规用于检验主动磁悬浮轴承定子铁心外径的极限尺寸而不直接测量外径 ,其检测原理见图 6。

　　a) 通端检测 b) 止端检测标引序号说明 :

　　1— 径向主动磁悬浮轴承定子铁心 ;

　　2— 环规通端 ;

　　3— 环规止端 。

　　图 6 径向主动磁悬浮轴承定子铁心外径环规检测原理

　　5.2.2.2.2 检测步骤

　　使用环规检测径向主动磁悬浮轴承定子铁心外径按以下步骤进行 。

　　a) 通端检测 :根据定子铁心外径尺寸选取合适的环规通端 ,沿定子铁心轴线方向缓慢套入 。

　　b) 止端检测 :若通端能顺利套入 ,则继续使用止端环规试套 ,直至止端无法套入为止 。

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　　5.2.2.3 三坐标仪测量法

　　5.2.2.3. 1 测量步骤

　　使用三坐标测量仪测量径向主动磁悬浮轴承定子铁心外径按以下步骤进行 。

　　a) 安装定位 :将定子铁心放置在测量台上 ,并利用夹具或定位装置固定 , 以确保铁心在测量过程中保持稳定 。

　　b) 坐标系建立 :在测量仪上设置坐标原点和坐标轴方向 ,建立起与定子铁心相关的坐标系 。通常三坐标测量仪采用直角坐标系 。

　　c) 数据采集 :触发三坐标测量仪 ,令探测器沿着坐标轴方向移动 ,对定子铁心进行触点式或光学式测量 。在每个测量点上 ,记录下定子的坐标数值 。

　　d) 结果输出 :通过计算机软件进行数据处理 ,将测量结果以图形或数字的形式输出 。

　　5.2.2.3.2 数据处理

　　通过计算机软件对三坐标测量仪采集到的数据进行坐标转换 、数据过滤 、数据拟合 、误差修正等处理 , 以图形或数字的形式输出测量结果 。

　　5.2.3 径向主动磁悬浮轴承定子铁心内径测量

　　5.2.3. 1 百(千)分表测量法

　　5.2.3. 1. 1 测量原理

　　采用百(千)分表测量径向主动磁悬浮轴承定子铁心内径的原理如图 7所示 。

　　图 7 径向主动磁悬浮轴承定子铁心内径百(千)分表测量原理

　　5.2.3. 1.2 测量步骤

　　使用百(千)分表测量径向主动磁悬浮轴承定子铁心内径按以下步骤进行 。

　　a) 仪表校准 :选用合适尺寸的标准量块或标准套圈 ,将百(千)分表准确调零 。

　　b) 测量操作 :将主动磁悬浮轴承定子铁心的轴线置于铅垂位置 ,在选定径向平面内 ,沿圆周均布多个测量点,记录测得的最大单一平面内径 dpmax和最小单一平面内径 dpmin。

　　c) 数据记录 :沿轴向选取若干径向平面重复测量 ,确定整个轴承定子铁心的最大单一内径 dmax和最小单一内径 dmin。

　　注 : 当磁极宽度过小时用内径千分尺测量 。

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　　5.2.3. 1.3 数据处理

　　定子铁心内径单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01,并按照公式(8) ~公式(14)计算 。

　　dmp = (dpmax +dpmin)/2 …………………………( 8 )

　　Δdmp =dmp - d …………………………( 9 )

　　Vdp =dpmax -dpmin …………………………( 10 )

　　Vdmp =dmpmax -dmpmin …………………………( 11 )

　　dm = (dmax +dmin)/2 …………………………( 12 )

　　Δdm =dm - d …………………………( 13 )

　　Vd =dmax -dmin …………………………( 14 )

　　式中 :

　　dmp — 单一平面平均内径 ;

　　Δdmp — 单一平面平均内径偏差 ;

　　Vdp — 单一平面内径变动量 ;

　　Vdmp — 平均内径变动量 ;

　　dm — 平均内径 ;

　　Δdm — 平均内径偏差 ;

　　Vd — 内径变动量 。

　　5.2.3.2 塞规检测法

　　5.2.3.2. 1 检测原理

　　塞规用于检验主动磁悬浮轴承定子内径的极限尺寸而不直接测量内径 ,其检测原理见图 8。

　　a) 通端检测 b) 止端检测标引序号说明 :

　　1— 径向主动磁悬浮轴承定子铁心 ;

　　2— 塞规通端 ;

　　3— 塞规止端 。

　　图 8 径向主动磁悬浮轴承定子铁心内径塞规检测原理

　　5.2.3.2.2 检测步骤

　　使用塞规检测径向主动磁悬浮轴承定子铁心内径按以下步骤进行 。

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　　a) 通端检测 :根据定子铁心内径规格选取相应塞规通端 ,沿定子轴线方向平顺插入 ,检测是否可通过 。

　　b) 止端检测 :通端通过后 ,换用对应塞规止端 ,确认塞规止端无法插入为合格 。

　　5.2.3.3 三坐标仪测量法

　　按 5. 2. 2. 3规定的方法进行测量 。

　　5.2.4 径向主动磁悬浮轴承定子铁心厚度测量

　　5.2.4. 1 测量工具

　　采用千分尺测量径向主动磁悬浮轴承定子铁心厚度 。

　　5.2.4.2 测量步骤

　　使用千分尺测量径向主动磁悬浮轴承定子铁心厚度按以下步骤进行 。

　　a) 仪表校准 :选用合适尺寸的标准量块或标准套圈 ,将千分尺准确调零 。

　　b) 测量操作 :在定子铁心端面上 ,分别测量主动磁悬浮轴承定子磁极间磁轭处的厚度 h1 及其外侧厚度 h。

　　c) 数据记录 :在端面选取若干测量点重复测量 ,分别记录其最大值与最小值 。

　　5.2.4.3 数据处理

　　5.2.4.3. 1 取 h1 的最大值 ,且有 h1max≤h1 + es;取 h1 的最小值 ,且有 h1min≥h1 + ei。

　　5.2.4.3.2 取 h 的最大值 ,且有 hmax≤h+es;取 h 的最小值 ,且有 hmin≥h+ei。

　　5.2.4.3.3 定子铁心厚度单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01。

　　5.2.5 径向主动磁悬浮轴承励磁线圈高度测量

　　5.2.5. 1 测量工具

　　采用千分尺测量径向主动磁悬浮轴承励磁线圈高度 。

　　5.2.5.2 测量步骤

　　按 5. 2. 4. 2规定的步骤进行测量 。

　　5.2.5.3 数据处理

　　定子励磁线圈高度单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01。

　　5.2.6 径向主动磁悬浮轴承定子铁心端面跳动测量

　　5.2.6. 1 偏摆检测仪测量法

　　5.2.6. 1. 1 测量仪器

　　采用偏摆检测仪 、杠杆百分表测量径向主动磁悬浮轴承定子铁心端面跳动 。测量原理见图 9。

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　　标引序号说明 :

　　1— 偏摆检测仪顶尖 ;

　　2— 径向主动磁悬浮轴承定子铁心 ;

　　3— 锥心轴 ;

　　4— 杠杆百分表 。

　　图 9 径向主动磁悬浮轴承定子铁心端面跳动测量示意图

　　5.2.6. 1.2 测量步骤

　　径向主动磁悬浮轴承定子铁心端面跳动测量按以下步骤进行 。

　　a) 测量准备 :将径向主动磁悬浮轴承定子铁心冲片叠装 ,并将磁极部分压紧固定 。

　　b) 仪表安装 :将杠杆百分表固定在偏摆检测仪表架上 ,缓慢移动表架 ,将测头接触轴承定子磁轭至外径部分端面(见图 9) ,并予压至标准测量位置 。

　　c) 单周测量 :旋转轴承一周 ,记录百分表的最大读数与最小读数 ,计算差值 ,得到当前直径处的端面跳动误差 。

　　d) 多点测量 :在定子 d0 ~D 范围内均匀选取 1~ 3个测量直径 ,取各测量点中的最大误差值作为径向主动磁悬浮轴承定子铁心端面跳动误差 。

　　5.2.6. 1.3 数据处理

　　定子铁心端面跳动单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01。

　　5.2.6.2 三坐标仪测量法

　　按 5. 2. 2. 3规定的方法进行测量 。

　　5.2.7 径向主动磁悬浮轴承定子铁心同轴度测量

　　5.2.7. 1 测量工具

　　定子铁心同轴度的测量选用符合 JB/T 7557—2024中规定的测量工具 。

　　5.2.7.2 测量步骤

　　定子铁心同轴度的测量步骤 ,按 5. 1. 4选择测量工具及所对应的操作步骤进行 。

　　5.2.7.3 数据处理

　　定子铁心同轴度单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01。

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　　5.2. 8 径向主动磁悬浮轴承定子铁心内径圆柱度测量

　　5.2. 8. 1 测量仪器

　　采用圆柱度仪或三坐标测量仪测量定子铁心内径圆柱度 。

　　5.2. 8.2 测量步骤

　　径向主动磁悬浮轴承定子铁心内径圆柱度测量按以下步骤进行 。

　　a) 基准轴校准 : 以基准相关轮廓面为参照 ,调整基准轴与仪器回转轴同轴 。

　　b) 轮廓数据 采 集 : 采 用 轴 线 素 线 轮 廓 点 提 取 法 , 分 别 在 基 准 相 关 轮 廓 面 和 被 测 轮 廓 面 上 , 按GB/T 24633. 2—2024中附录 B规定的点阵方案提取内径轮廓数据 。

　　c) 误差计算 :使用仪器配套分析软件处理采集数据 , 自动计算并输出圆柱度误差值 。

　　5.2. 8.3 数据处理

　　定子铁心内径圆柱度单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01。

　　5.3 轴向主动磁悬浮轴承定子尺寸及几何公差检测

　　5.3. 1 试样

　　取轴向主动磁悬浮轴承定子为测量试样 ,其主要检测尺寸见图 10。

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　　标引序号说明 :

　　Dz — 轴向定子铁心安装法兰外径的尺寸及公差 ;

　　Dz1— 轴向定子铁心外极外径的尺寸及公差 ;

　　dz — 轴向定子铁心内极内径的尺寸及公差 ;

　　hz — 轴向定子铁心厚度尺寸 ;

　　hz1 — 轴向定子铁心法兰厚度尺寸 ;

　　hz2 — 轴向定子铁心线圈安装槽尺寸 ;

　　hz3 — 轴向主动磁悬浮轴承线圈高度 ;

　　tDz1 — 轴向定子铁心安装外极外径跳动公差 ;

　　thz1 — 轴向定子铁心安装法兰端面跳动公差 ;

　　thz — 轴向定子铁心磁极轴向跳动公差 ;

　　tdz — 轴向定子铁心内极内径的跳动公差 ;

　　ta2 — 轴向定子铁心内极外径的跳动公差 。

　　注 1: a1 、a2 、a3 为磁极厚度 ,a1 、a2 有面积相等要求 ,a2 、a3 尺寸相等 。

　　注 2: 为降低加工成本 ,轴向主动磁悬浮轴承左右定子尺寸相同 。

　　注 3: es、ei、ES、EI仅为上偏差 、下偏差代号 ,不代表具体数值 。

　　图 10 轴向主动磁悬浮轴承定子检测尺寸

　　5.3.2 测量方法

　　5.3.2. 1 轴向主动磁悬浮轴承定子铁心外直径测量

　　轴向主动磁悬浮轴承定子铁心外直径 Dz、Dz1的尺寸和公差 ,可用表 1所列几何参数测量设备测量读取 ,或按 5. 2. 2所述方法测量 。

　　5.3.2.2 轴向主动磁悬浮轴承定子铁心内直径测量

　　轴向主动磁悬浮轴承定子铁心内直径 dz的尺寸和公差 ,可用表 1 所列几何参数测量设备测量读取 ,或按 5. 2. 3所述方法测量 。

　　GB/T 47117—2026

　　5.3.2.3 轴向主动磁悬浮轴承定子厚度测量

　　轴向主动磁悬浮轴承定子铁心厚度 a1、a2、a3、hz、hz1、hz2 及线圈高度 hz3 的尺寸和公差 , 可用表 1所列几何参数测量设备测量读取 ,或按 5. 2. 4所述方法测量 。

　　5.3.2.4 轴向主动磁悬浮轴承定子跳动公差测量

　　轴向主动磁悬浮轴承定子铁心跳动公差 tDz1、thZ1、thz、tdz、ta2按 5. 2. 6所述方法测量 。

　　5.3.3 数据处理

　　各尺寸及公差单位为毫米(mm) ,修约间隔为 0. 01。

　　6 主动磁悬浮轴承定子电气参数检测

　　警示 :主动磁悬浮轴承定子电气参数检测涉及高压(直流/交流) 供电操作 , 绕组固有的容性和感性特性可能产生电击、放电等安全风险 。检测人员应具备高压电气操作资质及电磁设备检测经验。

　　6. 1 励磁绕组与定子铁心间绝缘电阻测量

　　6. 1. 1 测量原理

　　励磁绕组与定子铁心间绝缘电阻的测量原理见图 11。

　　a) 径向主动磁悬浮轴承(8极) b) 轴向主动磁悬浮轴承标引序号说明 :

　　1— 测量仪器 ;

　　2— 径向主动磁悬浮轴承定子 ;

　　3— 轴向主动磁悬浮轴承定子 。

　　图 11 励磁绕组与定子铁心间绝缘电阻测量示意图

　　6. 1.2 测量仪器

　　使用 GB/T 20160—2006中第 9章各测量方法要求的测量仪器 。

　　GB/T 47117—2026

　　6. 1.3 测量方法

　　每组励磁绕组与定子铁心之间的绝缘电阻应分别测量 ,测量方法按 GB/T 20160的规定进行 。

　　6. 1.4 数据处理

　　绝缘电阻单位为兆欧(MΩ) ,修约间隔为 0. 01。

　　6.2 主动磁悬浮轴承励磁绕组匝间绝缘测量

　　6.2. 1 直流绕组匝间绝缘测量

　　6.2. 1. 1 测量原理

　　主动磁悬浮轴承定子直流绕组匝间绝缘的测量示意见图 12。测量时应将非被试绕组的引出线端短接 ,并与铁心共同接地 , 以避免感应电压的产生 。

　　a) 径向主动磁悬浮轴承(8极) b) 轴向主动磁悬浮轴承标引序号说明 :

　　1— 测量仪器 ;

　　2— 径向主动磁悬浮轴承定子 ;

　　3— 轴向主动磁悬浮轴承定子 。

　　图 12 直流绕组匝间绝缘测量示意图

　　6.2. 1.2 测量仪器

　　采用符合 GB/T 22717—2008中第 3 章要求的匝间冲击耐压试验仪或脉冲电压测试仪 。

　　6.2. 1.3 测量方法

　　主动磁悬浮轴承定子直流绕组匝间绝缘的测量按 GB/T 22717—2008中第 4章规定的方法执行 。

　　6.2. 1.4 数据处理

　　电压单位为伏特(V) ,修约间隔为 1。

　　GB/T 47117—2026

　　6.2.2 交流绕组匝间绝缘测量

　　6.2.2. 1 测量原理

　　主动磁悬浮轴承定子交流绕组匝间绝缘测量原理见图 13。

　　a) 径向主动磁悬浮轴承(8极) b) 轴向主动磁悬浮轴承标引序号说明 :

　　1 — 测量仪器 ;

　　2 — 径向主动磁悬浮轴承定子 ;

　　3 — 轴向主动磁悬浮轴承定子 ;

　　H1、H2— 仪器高电位端子 ;

　　L — 仪器低电位端子 。

　　注 : 该接线方式也适用于直流绕组匝间绝缘测量 。

　　图 13 交流绕组匝间绝缘测量示意图

　　6.2.2.2 测量仪器

　　采用符合 GB/T 22719. 1—2008中第 4章要求的匝间冲击耐压试验仪或脉冲电压测试仪 。

　　6.2.2.3 测量方法

　　交流绕组匝间绝缘测量接线方法见图 13。 匝间绝缘的测量按 GB/T 22719. 1 的规定执行 。

　　6.2.2.4 数据处理

　　电压单位为伏特(V) ,修约间隔为 1。

　　6.3 励磁绕组电感、直流电阻测量

　　6.3. 1 测量原理

　　主动磁悬浮轴承励磁绕组电感 、直流电阻的测量示意见图 14。

　　GB/T 47117—2026

　　a) 径向主动磁悬浮轴承(8极) b) 轴向主动磁悬浮轴承标引序号说明 :

　　1—LCR测量仪 ;

　　2— 径向主动磁悬浮轴承定子 ;

　　3— 轴向主动磁悬浮轴承定子 。

　　图 14 绕组电感、直流电阻测量示意图

　　6.3.2 测量仪器

　　采用符合 SJ/T 10297—2023中第 4章规定的 LCR测量仪 。

　　6.3.3 测量方法

　　主动磁悬浮轴承励磁绕组电感 、直流电阻的测量按以下步骤进行 。

　　a) 准备工作 :将主动磁悬浮轴承置于绝缘工作台上 。

　　b) 接线与测量 :按图 14所示接线方式连接 LCR测量仪 ,确认测试触点接触良好 ,无短路风险 ,依次测量径向 、轴向主动磁悬浮轴承励磁绕组的电感与电阻 。

　　c) 参数设置 :调整 LCR测量仪档位 ,根据被测主动磁悬浮轴承规格设置测量频率(具体值由供需双方协议确定) ,分别测量各磁极对的电感与电阻值 。

　　d) 数据记录 :保持充足测试时间 ,待示值稳定后记录结果 ,确保数据准确性 。

　　6.3.4 数据处理

　　电感单位为毫亨(mH) ,数据修约间隔为 0. 1;直流电阻单位为欧姆(Ω) ,数据修约间隔为 0. 1。

　　6.4 定子磁感应强度与磁极极性测量

　　6.4. 1 通则

　　主动磁悬浮轴承定子铁心与励磁绕组装配完成后 ,应对定子磁极的极性与磁感应强度进行测量 , 以验证线圈缠绕方式形成的磁路走向及分布是否符合设计要求 。径向 、轴向主动磁悬浮轴承定子磁极极

　　GB/T 47117—2026

　　性分布见图 15。

　　a) 径向主动磁悬浮轴承(8极) b) 轴向主动磁悬浮轴承

　　图 15 主动磁悬浮轴承定子磁极极性分布示意图

　　6.4.2 试样

　　径向或轴向主动磁悬浮轴承定子 。

　　6.4.3 测量仪器

　　采用高斯计测量磁感应强度与磁极极性 。

　　6.4.4 测量方法

　　磁感应强度与磁极极性的测量按以下步骤进行 。

　　a) 准备工作 : 目视核对励磁绕组出线端正负标识是否正确 ,将直流电源输出电压预设为零 。

　　b) 接线与通电 :将磁极绕组正/负出线端分别连接至直流电源对应端子 ,采用恒流模式供电 ,缓慢调节至额定电流 。

　　示例 : 3 A/1Ω绕组调至 3 V。

　　c) 磁场测量 :将高斯计探针正靶面垂直置于磁极面中心位置并紧贴磁极面测量 ,保持足够时间 ,待磁场稳定后 ,依次测量并记录各磁极对的磁感应强度及极性 。

　　6.4.5 数据处理

　　磁感应强度单位为高斯(Gs) ,修约间隔为 100。

　　6.5 主动磁悬浮轴承最大电磁力测量

　　6.5. 1 径向主动磁悬浮轴承最大电磁力测量

　　6.5. 1. 1 试验装置及原理

　　径向主动磁悬浮轴承最大电磁力测量装置的结构简图见图 16。该试验台采用模块化设计 ,其位移传感器 、保护轴承和主轴等核心部件可长期使用 。针对不同规格的径向主动磁悬浮轴承定子定制转子 ,并通过过渡配合方式将转子固定于主轴上 。测力装置宜选用液压式或丝杠式等类型 ,具体选型由制造商根据被测轴承参数确定 。

　　GB/T 47117—2026

　　标引序号说明 :

　　1— 位移传感器 ;

　　2— 径向主动磁悬浮轴承定子 ;

　　3— 径向主动磁悬浮轴承转子 ;

　　4— 主轴 ;

　　5— 保护轴承 ;

　　6— 测力装置 。

　　注 : 右侧视图表示传感器与磁极位置关系 。

　　图 16 径向主动磁悬浮轴承(8极)最大电磁力测量装置结构示意图

　　6.5. 1.2 试样

　　径向主动磁悬浮轴承部件 。

　　6.5. 1.3 测量方法

　　径向主动磁悬浮轴承最大电磁力的测量按以下步骤进行 。

　　a) 准备工作 :校验保护轴承的对中精度 ,依据设计磁隙加工待测量径向主动磁悬浮轴承转子 ,在主动磁悬浮轴承控制器中预设对应定子的偏置电流参数 。

　　b) 测量装置安装 :将装配测量转子的主轴定位安装至测量装置 , 确保主轴初始状态落位于保护轴承 。

　　c) 测量执行 :启动径向主动磁悬浮轴承控制器电源 ,调节控制参数使主轴稳定悬浮于保护轴承中心位置 ,使用测力装置缓慢施力 ,确保转子位置不发生明显偏移 。

　　d) 数据记录 :记录主轴进入剧烈振荡状态或偏离平衡位置位移接近保护间隙的 1/10处时 ,测力装置瞬间的峰值拉力值 ,重复测试 3 次以上取平均值作为拉力示值 。

　　注 1: 径向主动磁悬浮轴承采用闭环控制 。

　　注 2: 测力装置具备瞬时峰值捕捉功能 。

　　注 3: 测力过程中的径向主动磁悬浮轴承控制参数与实际运行参数一致 。

　　GB/T 47117—2026

　　6.5. 1.4 数据处理

　　径向主动磁悬浮轴承最大电磁力单位为牛顿(N) ,修约间隔为 1,并按照公式(15) 、公式(16)计算 。

　　Fp = (Fp1 +Fp2 + … +Fpn )/n …………………………( 15 )

　　Frmax = (Fp +G)/2 …………………………( 16 )

　　式中 :

　　Fp — 拉力示值平均值 ;

　　Fpn — 第 n 次拉力测试值 ;

　　n — 测量次数 ;

　　G — 主轴轴系重力 ;

　　Frmax — 径向主动磁悬浮轴承最大电磁力 。

　　6.5.2 轴向主动磁悬浮轴承最大电磁力测量

　　6.5.2. 1 测量装置及原理

　　轴向主动磁悬浮轴承最大电磁力测量试验台结构简图如图 17所示 。试验台的主轴设计成适用于多个轴向主动磁悬浮轴承规格 ;宜选用液压测力装置 、丝杠测力装置等测力装置 ,具体选型由厂家根据实际需求确定 。

　　标引序号说明 :

　　1— 主轴 ;

　　2— 轴向主动磁悬浮轴承定子 ;

　　3— 测力装置 ;

　　4— 位移传感器 。

　　图 17 轴向主动磁悬浮轴承最大电磁力测量装置结构示意图6.5.2.2 试样

　　轴向主动磁悬浮轴承部件 。

　　GB/T 47117—2026

　　6.5.2.3 测量方法

　　轴向主动磁悬浮轴承最大电磁力的测量按以下步骤进行 。

　　a) 前期准备 :在控制器中配置对应定子的偏置电流参数 。

　　b) 测量装置安装 :确认各组件初始间隙符合要求 ,并将主轴及定子安装至测量装置指定位置 。

　　c) 测量执行 :启动轴向主动磁悬浮轴承控制器电源 ,调节控制参数使主轴稳定悬浮于定子之间 。

　　d) 数据记录 :使用测 力 装 置 实 施 轴 向 拉 力 测 试 , 记 录 主 轴 脱 离 悬 浮 瞬 间 的 峰 值 拉 力 , 重 复 测 试3 次以上取平均值作为拉力示值 。

　　注 : 测力过程中的轴向主动磁悬浮轴承控制参数与实际运行参数一致 。

　　6.5.2.4 数据处理

　　轴向主动磁悬浮轴承最大电磁力单位为牛顿(N) ,修约间隔为 1,并按照公式(17) 、公式(18)计算 。

　　Fp = (Fp1 +Fp2 + … +Fpn )/n …………………………( 17 )

　　Famax = Fp +G …………………………( 18 )

　　式中 :

　　Fp — 拉力示值平均值 ;

　　Fpn — 第 n 次拉力测试值 ;

　　n — 测量次数 ;

　　G — 主轴轴系重力 ;

　　Famax — 轴向主动磁悬浮轴承最大电磁力 。

　　GB/T 47117—2026

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 1182—2018 产 品 几 何 技 术 规 范(GPS) 几 何 公 差 形 状 、方 向 、位 置 和 跳 动 公 差标注

　　[2] GB/T 2421—2020 环境试验 概述和指南

　　[3] GB/T 2900. 25—2008 电工术语 旋转电机

　　[4] GB/T 4458(所有部分) 机械制图

　　[5] GB/T 7235—2004 产品几何量技术规范(GPS) 评定圆度误差的方法 半径变化量测量

　　[6] GB/T 13914—2013 冲压件尺寸公差

　　[7] GB/T 16927. 1—2011 高电压试验技术 第 1部分 :一般定义及试验要求

　　[8] GB/T 20001. 4—2015 标准编写规则 第 4部分 :试验方法标准

　　[9] GB/T 22719. 2—2008 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘 第 2部分 :试验限值

　　[10] GB/T 24344—2009 工业机械电气设备 耐压试验规范

　　[11] GB/T 29025 粒度分析 电阻法

　　[12] ISO 14839-1:2018 Mechanical vibration—Vibration of rotating machinery equipped with active magnetic bearings—Part1:Vocabulary