[發明專利]連續直線電機恒定推力負載測試裝置

無效

• 申請號: 200910071668.4
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN101520353A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 吳紅星;寇寶泉;李立毅;劉奉海;洪作光
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01L5/12
• 分類號: G01L5/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 張果瑞

技術領域

本發明涉及一種連續直線電機恒定推力負載測試裝置，屬于電機測試領域。

背景技術

已有的直線電機恒定推力加載測試裝置如圖1和圖2所示，圖1和圖2分別表示直線電機兩個方向的測試裝置示意圖，該裝置由測試平臺1、直線電機的動子2、直線電機的定子3、滑輪10、傳動繩11以及砝碼12組成。通過滑輪10和傳動繩11，把砝碼12的自身重量加到直線電機的動子2上，形成單方向的拉力加載到直線電機上。不斷改變砝碼12的重量，當直線電機達到勻速時，直線電機的制動推力等于砝碼12的重量，既而獲得了直線電機的恒定推力。該測試裝置的缺點有：(1)測試加載推力時，只能進行單方向、單程測量，不適合短行程直線電機測試；(2)測量負載不能連續變化，只能通過添加或減少砝碼12進行改變負載；(3)加速時由于需要克服砝碼12的加速度，加速段無法測量，只能測量勻速狀態；(4)系統采用傳動繩11，加載時產生形變，運動時會產生較大的推力擾動；(5)測量過程復雜，精度差。

發明內容

本發明的目的是解決采用加載砝碼測試直線電機恒定推力的測試裝置只能單程測量、測量過程復雜、精度差的問題，提供了一種連續直線電機恒定推力負載測試裝置。

本發明包括測試平臺、直線電機、磁粉制動器、直流電源、第一同步輪、第二同步輪和同步帶，直線電機包括直線電機的動子和直線電機的定子，直線電機設置在測試平臺上，直線電機位于第一同步輪和第二同步輪之間，測試平臺的一端設置有磁粉制動器，磁粉制動器的輸出軸與第一同步輪固定連接，同步帶的兩端分別與直線電機的動子的兩端相連，直線電機的動子通過同步帶帶動第一同步輪和第二同步輪轉動，直流電源為磁粉制動器提供直流電。

本發明的優點：

1、本發明測試裝置可以連續為直線電機提供與動子運動方向相反的制動拉力，實現雙程測試；

2、本發明測試裝置采用同步輪、同步帶進行傳動，解決了皮帶傳動的打滑問題，使得制動力更加有效進行傳遞，消減小制動力在傳遞中的誤差，提高測試精度、可靠性和使用壽命；

3、本發明裝置結構簡單，制造成本低廉，操作方便。

附圖說明

圖1是背景技術所述一側加載砝碼測試裝置的結構示意圖，圖2是背景技術所述另一側加載砝碼測試裝置的結構示意圖，圖3是本發明的結構示意圖，圖4是磁粉制動器與第一同步輪連接的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結合圖3說明本實施方式，本實施方式包括測試平臺1、直線電機、磁粉制動器4、直流電源5、第一同步輪6、第二同步輪7和同步帶8，直線電機包括直線電機的動子2和直線電機的定子3，直線電機設置在測試平臺1上，直線電機位于第一同步輪6和第二同步輪7之間，測試平臺1的一端設置有磁粉制動器4，磁粉制動器4的輸出軸與第一同步輪6固定連接，同步帶8的兩端分別與直線電機的動子2的兩端相連，直線電機的動子2通過同步帶8帶動第一同步輪6和第二同步輪7轉動，直流電源5為磁粉制動器4提供直流電。

具體實施方式二：本實施方式與實施方式一的不同之處在于，第一同步輪6和第二同步輪7直徑相等，其它組成及連接方式與實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與實施方式一的不同之處在于，直線電機選用平板形直線電機、圓筒形直線電機或雙邊直線電機，其它組成及連接方式與實施方式一相同。

具體實施方式四：下面結合圖4說明本實施方式，本實施方式與實施方式一的不同之處在于，磁粉制動器4包括制動轉子4-1、接線端子4-2和底座4-3，制動轉子4-1的輸出軸與第一同步輪6固定連接，接線端子4-2連接直流電源5，底座4-3設置在測試平臺1上，其它組成及連接方式與實施方式一相同。

工作原理：

當直線電機的動子2沿水平方向往復運動時，通過同步帶8帶動第一同步輪6和第二同步輪7做正反方向旋轉，與第一同步輪6固定連接的磁粉制動器4的轉子4-1隨之做正反方向旋轉，轉子4-1帶動磁粉制動器4旋轉，直線電機的動子2的直線運動轉換成旋轉運動。此時，只要調整磁粉制動器4的轉子4-1的輸出力矩，使之輸出的力與直線電機的動子2的拉力大小相等、方向相反，則此時同步帶8對直線電機的動子2的拉力即為所求的直線電機的恒定推力。

直流電源5給磁粉制動器4提供穩定直流電流I(A)，磁粉制動器4產生制動轉矩T(Nm)，通過查閱該磁粉制動器4的勵磁電流與輸出的制動力矩的比例參數k，并通過公式(1)得到磁粉制動器4的輸出的制動力矩T：

T＝k×I????(1)