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一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其至少包括被測電機部分、信號檢測部分、機械傳動部分、變負載部分、變慣量部分和底座部分。信號檢測部分可實現(xiàn)對被測電機輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速的實時檢測；變負載部分對被測電機加載不同的負載來模擬電機在實際工作中變負載的工況；變慣量部分對被測電機加載不同的負載慣量來模擬電機在實際工作中變慣量的工況。本發(fā)明可以根據(jù)不同的測試需要來改變負載和慣量的大小，負載和慣量加載方便，大小變化靈活，滿足對電機機械性能測試的要求。
【專利說明】 一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機測試領(lǐng)域，涉及一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，特別涉及電機機械性能測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電機測試裝置多采用對拖結(jié)構(gòu)，如中國專利局于2011年06月29日公開了一份CN102109399A號文獻，名稱為一種伺服電機測試臺及測試方法，該伺服電機測試臺所用系統(tǒng)包括被測伺服電機、負載電機、測試臺，它可以檢測被測伺服電機在受到負載變化時的扭矩變化過程，檢測精度不受給定速度值大小的影響，其不足之處是該系統(tǒng)只能改變被測電機負載的大小。然而電機在實際工作中可能出現(xiàn)變負載變慣量的工況，目前存在的電機測試裝置或系統(tǒng)不能同時改變給被測電機加載的負載和慣量的大小，因此不能完全模擬電機工作的實際工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，針對目前電機測試裝置或系統(tǒng)的不足，提出一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，模擬電機實際工作中變負載變慣量的工況，從而能夠更加真實的測試電機的機械性能。該裝置可實現(xiàn)對電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)實時檢測，用于評價電機的機械性能。
[0004]為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，該裝置至少包括被測電機部分、信號檢測部分、機械傳動部分、變負載部分、變慣量部分和底座部分。所述被測電機部分至少包括電機1、第一法蘭座2組成；所述信號檢測部分至少包括第一聯(lián)軸器3、第一墊塊4、扭矩傳感器5、第二聯(lián)軸器6、編碼器安裝板7、編碼器8組成；所述機械傳動部分至少包括第一軸承座9、第一同步帶輪軸10、第一同步帶輪11、同步帶12、第二墊塊13、第三墊塊14、第二同步帶輪15、第二同步帶輪軸16組成；所述變負載部分至少包括磁粉制動器17、第三聯(lián)軸器18組成；所述變慣量部分至少包括第三聯(lián)軸器18、第二法蘭座19、磁粉離合器20、第二軸承座21、慣量件、慣量軸23、壓板25、第四墊塊26組成；所述底座部分至少包括T型槽基座27組成。
[0006]所述變負載部分的磁粉制動器17通過第三聯(lián)軸器18與第二同步帶輪軸16 —端連接。
[0007]所述變慣量部分的磁粉離合器20的輸入端通過第三聯(lián)軸器18與第二同步帶輪軸16另一端連接，磁粉離合器20的輸出端通過第三聯(lián)軸器18與慣量軸23連接。
[0008]所述信號檢測部分的扭矩傳感器5能夠?qū)崿F(xiàn)對電機I的輸出扭矩的實時檢測；所述信號檢測部分的編碼器8能夠?qū)崿F(xiàn)對電機I的轉(zhuǎn)速實時檢測。檢測得到的電機I的輸出扭矩轉(zhuǎn)矩和速度用于反映電機I的機械性能。
[0009]所述變慣量部分的磁粉離合器20通過改變其激磁線圈的“失電”和“得電，，狀態(tài)來改變磁粉離合器20的“分離”和“結(jié)合”的狀態(tài)，當磁粉離合器20處于“分離”狀態(tài)時，與磁粉離合器20輸出端連接的慣量件脫離系統(tǒng)，當磁粉離合器20處于“結(jié)合”狀態(tài)時，與磁粉離合器20輸出端連接的慣量件加載到系統(tǒng)，從而實現(xiàn)靈活的改變加載到系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量的大小。
[0010]所述變慣量部分的慣量件至少由第一慣量件22組成或者至少由第二慣量件24組成，還可以由第一慣量件22和第二慣量件24組成。
[0011]所述變慣量部分的第一慣量件22的形狀為圓盤形，第一慣量件22通過鍵安裝在慣量軸23上，第一慣量件22位于支撐慣量軸23的兩個第二軸承座21之間。
[0012]所述變慣量部分的第二慣量件24通過鍵、螺栓和壓板25安裝在慣量軸23的末端。
[0013]所述變慣量部分的第二慣量件24的形狀、數(shù)量、質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸的位置可以根據(jù)電機機械性能測試的要求進行設(shè)計和靈活的改變。第二慣量件24可以設(shè)計為圓盤形，還可以設(shè)計為偏心結(jié)構(gòu)。當?shù)诙T量件24設(shè)計為偏心結(jié)構(gòu)時，由于重力的作用，在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的過程中，隨著第二慣量件的位置變化，重力所產(chǎn)生的力矩也隨之變化，因此加載到電機I上的負載也將隨之變化。
[0014]所述被測電機部分電機I安裝在第一法蘭座2上，并通過第一聯(lián)軸器3與扭矩傳感器5連接；所述信號檢測部分的扭矩傳感器5固定在第一墊塊4上并通過第二聯(lián)軸器6與第一同步帶輪軸10 —端連接；所述機械傳動部分的第一同步帶輪11通過鍵與第一同步帶輪軸10連接；所述信號檢測部分的編碼器8安裝在第一同步帶輪軸10另一端，并固定在編碼器安裝板7上；所述機械傳動部分的第一同步帶輪11通過同步帶12與第二同步帶輪15連接；所述機械傳動部分的第二同步帶輪15通過鍵與第二同步帶輪軸16連接；所述機械傳動部分的第二同步帶輪軸16的一端通過第三聯(lián)軸器18與磁粉制動器17連接；所述機械傳動部分的第二同步帶輪軸16的另一端通過第三聯(lián)軸器18與磁粉離合器20的輸入端連接；所述變慣量部分的磁粉離合器20的輸出端通過第三聯(lián)軸器18與慣量軸23連接；所述變慣量部分的第一慣量件22通過鍵與在慣量軸23連接；所述變慣量部分的第二慣量件24通過鍵、壓板25和螺栓安裝在慣量軸23的末端。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、本發(fā)明變慣量部分的磁粉離合器能夠通過改變激磁線圈的“失電”和“得電”狀態(tài)來改變磁粉離合器的“分離”和“結(jié)合”的狀態(tài)，從而實現(xiàn)靈活的改變加載到系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量的大小。
[0017]2、本發(fā)明變慣量部分的慣量件組合形式可以根據(jù)電機測試需要改變:慣量件可以單獨由第一慣量件組成或者單獨由第二慣量件組成，還可以由第一慣量件和第二慣量件一起組成，這種形式可以較好的滿足電機測試中變慣量的要求。
[0018]3、本發(fā)明變慣量部分的第二慣量件通過鍵、壓板、螺栓安裝在慣量軸的末端，這種安裝形式可以方便、快捷的實現(xiàn)第二慣量件的安裝與拆卸，同時第二慣量件的形狀、數(shù)量、質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸的位置可以根據(jù)電機機械性能測試的要求進行設(shè)計和改變，使得電機測試過程中慣量變化更加靈活、方便、快捷。
[0019]4、本發(fā)明變負載部分的磁粉制動器為被測電機提供不同大小的負載，本發(fā)明變慣量部分的磁粉離合器和慣量件能改變加載到被測電機的轉(zhuǎn)動慣量，因此本發(fā)明可以模擬電 機實際工作中變負載變慣量的工況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖為一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置示意圖。
[0021]附圖中:1_電機；2_第一法蘭座；3_第一聯(lián)軸器；4_第一墊塊；5_矩傳感器；6-第二聯(lián)軸器；7_編碼器安裝板；8_編碼器；9_第一軸承座；10_第一同步帶軸；11_第一同步帶輪；12_同步帶；13_第二墊塊；14_第三墊塊；15_第二同步帶輪；16_第二同步帶輪軸；17-磁粉制動器；18-第二聯(lián)軸器；19-第二法蘭座；20_磁粉尚合器；21_第二軸承座；22-第一慣量件；23_慣量軸；24_第二慣量件；25_壓板；26_第四墊塊；27_T型槽基座
具體實施方案
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0023]本發(fā)明一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，如附圖所示，本發(fā)明至少包括電機1、第一法蘭座2、第一聯(lián)軸器3、第一墊塊4、扭矩傳感器5、第二聯(lián)軸器6、編碼器安裝板7、編碼器8、第一軸承座9、第一同步帶輪軸10、第一同步帶輪11、同步帶12、第二墊塊13、第三墊塊14、第二同步帶輪15、第二同步帶輪軸16、磁粉制動器17、第三聯(lián)軸器18、第二法蘭座19、磁粉離合器20、第二軸承座21、第一慣量件22、慣量軸23、第二慣量件24、壓板25、第四墊塊26、Τ型槽基座27。其中，電機1、第一法蘭座2組成被測電機部分；第一聯(lián)軸器3、第一墊塊4、扭矩傳感器5、第二聯(lián)軸器6、編碼器安裝板7、編碼器8組成信號檢測部分；第一軸承座9、第一同步帶輪軸10、第一同步帶輪11、同步帶12、第二墊塊13、第三墊塊14、第二同步帶輪15、第二同步帶輪軸16組成機械傳動部分；磁粉制動器17、第三聯(lián)軸器18組成變負載部分；第三聯(lián)軸器18、第二法蘭座19、磁粉離合器20、第二軸承座21、第一慣量件22、慣量軸23、第二慣量件24、壓板25、第四墊塊26組成變慣量部分；Τ型槽基座27組成底座部分。
[0024]被測電機部分的電機I安裝在第一法蘭座2上；信號檢測部分的扭矩傳感器5固定在第一墊塊4上；機械傳動部分的第一同步帶輪11通過鍵安裝在第一同步帶輪軸10上，第一同步帶輪軸10通過兩個第一軸承座9固定在第二墊塊13上；機械傳動部分的第二同步帶輪15通過鍵安裝在第二同步帶輪軸16上,第二同步帶輪軸16通過兩個第一軸承座9固定在第二墊塊13上；機械傳動部分的第一同步帶輪11通過同步帶12與第二同步帶輪15連接；變慣量部分的磁粉離合器20安裝在第二法蘭座19上；變慣量的第一慣量件22通過鍵安裝在慣量軸23上，慣量軸23通過兩個第二軸承座21固定在第四墊塊26上，第一慣量件22位于支撐慣量軸23的兩個第二軸承座21之間；變慣量的第二慣量件24通過鍵、壓板25、螺栓安裝在慣量軸23的末端；被測電機部分的電機I的輸出軸通過第一聯(lián)軸器3與信號檢測部分的扭矩傳感器5的輸入端連接；信號檢測模塊的扭矩傳感器5的輸出端通過第二聯(lián)軸器6與機械傳動部分的第一同步帶輪軸10 —端連接；信號檢測部分的編碼器8安裝在第一同步帶輪軸10另一端，編碼器8固定在編碼器安裝板上13 ;變負載部分的磁粉制動器17通過第三聯(lián)軸器18與第二同步帶輪軸16的一端連接；變慣量部分的磁粉離合器20的輸入端通過第三聯(lián)軸器18與第二同步帶輪軸16的另一端連接；變慣量部分的磁粉離合器20的輸出端通過第三聯(lián)軸器18與慣量軸23連接；第一法蘭座2、第一墊塊4、第二墊塊13、磁粉制動器17、第三墊塊14、第二法蘭座19、第四墊塊26通過T型螺栓和螺母固定在T型槽基座27上。
[0025]進行電機測試前，將被測電機I固定在第一法蘭座2上，并將第一法蘭座2固定在T型槽基座27上,對于不同型號電機,需要根據(jù)電機的尺寸選擇相應的第一法蘭座2 ;將轉(zhuǎn)矩傳感器5的輸入端通過第一聯(lián)軸器3與電機I輸出軸連接，調(diào)整轉(zhuǎn)矩傳感器5與電機I輸出軸的同軸度和間距后將轉(zhuǎn)矩傳感器5固定在第一墊塊4上，再將第一墊塊4固定在T型槽基座27上；將第一同步帶輪軸10 —端通過第二聯(lián)軸器6與轉(zhuǎn)矩傳感器5的輸出端連接，并調(diào)整第一同步帶輪軸10與第二聯(lián)軸器6的同軸度與間距；第一同步帶輪軸10通過兩個第一軸承座9支撐，兩個第一軸承座9固定在第二墊板13上，再將第二墊板13固定在T型槽基座27上；第一同步帶輪11通過鍵安裝在第一同步帶輪軸10上；編碼器8安裝在第一同步帶輪軸10另一端，并固定在編碼器安裝板7上，再將編碼器安裝板7固定在第二墊板13上；第二同步帶輪15通過鍵安裝在第二同步帶輪軸16上,第二同步帶輪軸16通過兩個第一軸承座9支撐；兩個第一軸承座9支撐固定在第三墊塊14上；第一同步帶輪11通過同步帶12與第二同步帶輪15連接；調(diào)整同步帶12的張緊力和第一同步帶輪11與第二同步帶輪軸16的平行度后將第三墊塊14固定在T型槽基座27上；第二同步帶輪軸16的一端通過第三聯(lián)軸器18與磁粉制動器17連接，并調(diào)整第二同步帶輪軸16與磁粉制動器17的同軸度與間距后將磁粉制動器17固定在T型槽基座27上；將磁粉離合器20安裝在第二法蘭座19上；將磁粉離合器20的輸入端通過第三聯(lián)軸器18與第二同步帶輪軸16的另一端連接，并調(diào)整第二同步帶輪軸16與磁粉離合器20的同軸度與間距后將第二法蘭座19固定在T型槽基座27上；磁粉離合器20的輸出端通過第三聯(lián)軸器18與慣量軸23連接；慣量軸23通過兩個第二軸承座21支撐，兩個第二軸承座21支撐固定在第四墊塊26上；調(diào)整磁粉離合器20的輸出端與慣量軸23的同軸度和間距后將第四墊塊26固定在T型槽基座27上；第一慣量件22通過鍵安裝在慣量軸23上；第二慣量件24通過鍵、壓板25和螺栓安裝在慣量軸23末端。按此順序安裝檢查無誤后，就可以進行電機機械性能測試。
[0026]進行電機機械性能測試時，通過改變磁粉制動器17的輸入激磁線圈電流大小，產(chǎn)生不同大小的制動力矩，從而為電機I提供不同的制動力矩，即模擬不同大小的負載工況；磁粉離合器20能夠通過改變激磁線圈的“失電”和“得電”狀態(tài)來改變磁粉離合器20的“分離”和“結(jié)合”的狀態(tài)，從而實現(xiàn)靈活的改變加載到系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量的大小，即模擬不同大小負載慣量工況；通過扭矩傳感器5實時測試電機I的輸出轉(zhuǎn)矩，通過編碼器8實時測試電機I的轉(zhuǎn)速。用測到的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速評價電機I的機械性能。
[0027]最后說明的是本發(fā)明一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置示意圖不局限于上述實施例，還可以做各種修改或變形。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改、潤飾或等同變化，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的思想和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:它至少包括被測電機部分、信號檢測部分、機械傳動部分、變負載部分、變慣量部分、底座部分組成； 所述被測電機部分至少包括電機(I)、第一法蘭座(2)組成； 所述信號檢測部分至少包括第一聯(lián)軸器(3)、第一墊塊(4)、扭矩傳感器(5)、第二聯(lián)軸器(6)、編碼器安裝板(7)、編碼器(8)組成； 所述機械傳動部分至少 包括第一軸承座(9)、第一同步帶輪軸(10)、第一同步帶輪(11)、同步帶(12)、第二墊塊(13)、第三墊塊(14)、第二同步帶輪(15)、第二同步帶輪軸(16)組成； 所述變負載部分至少包括磁粉制動器(17)、第三聯(lián)軸器(18)組成； 所述變慣量部分至少包括第三聯(lián)軸器(18)、第二法蘭座(19)、磁粉離合器(20)、第二軸承座(21)、慣量軸(23)、慣量件、第四墊塊(25)所組成； 所述底座部分至少包括T型槽基座(27)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:所述變負載部分的磁粉制動器(17)，磁粉制動器(17)通過第三聯(lián)軸器(18)與第二同步帶輪軸(16)一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:所述變慣量部分的磁粉離合器(20)，磁粉離合器(20)的輸入端通過第三聯(lián)軸器(18)與第二同步帶輪軸(16)另一端連接，磁粉離合器(20)的輸出端通過第三聯(lián)軸器(18)與慣量軸(23)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:所述信號檢測部分的扭矩傳感器(5)和所述信號檢測部分的編碼器(8)，所述扭矩傳感器(5)能夠?qū)崿F(xiàn)對電機(I)的輸出扭矩的實時檢測；所述編碼器(8)能夠?qū)崿F(xiàn)對電機(I)的轉(zhuǎn)速實時檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:所述變慣量部分的磁粉離合器(20)，通過改變磁粉離合器(20)的激磁線圈的“失電，，和“得電，，狀態(tài)來改變磁粉離合器(20)的“分離”和“結(jié)合”的狀態(tài)，從而實現(xiàn)靈活的改變加載到系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量的大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:所述變慣量部分的慣量件至少由第一慣量件(22)組成或者至少由第二慣量件(24)組成，還可以由第一慣量件(22)和第二慣量件(24)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:所述變慣量部分的第一慣量件(22)，第一慣量件(22)的形狀為圓盤形，第一慣量件(22)通過鍵安裝在慣量軸(23)上，第一慣量件(22)位于支撐慣量軸(23)的兩個第二軸承座(21)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:所述變慣量部分的第二慣量件(24)，第二慣量件(24)通過鍵、螺栓和壓板(25)安裝在慣量軸(23)的末端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述一種變負載變慣量電機機械性能測試裝置，其特征在于:所述變慣量部分的第二慣量件(24)的形狀、數(shù)量、質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸的位置可以根據(jù)電機機械性能測試的要求進行設(shè)計和靈活的改變。
【文檔編號】G01L3/00GK103616107SQ201310676122
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】潘海鴻, 譚超波, 陳琳, 黃炳瓊 申請人:廣西大學