[發(fā)明專利]一種便攜式電機(jī)性能測試系統(tǒng)和測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210162214.X
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102680894A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐方達(dá);宮宇;宋寶玉;馬維斯
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01L3/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種便攜式電機(jī)性能測試系統(tǒng)，其特征在于，它包括裝置支架、動(dòng)力單元、摩擦單元、測量單元、彈性加載單元和電控單元；

所述裝置支架為動(dòng)力單元、摩擦單元、彈性加載單元、壓力測量單元和電控單元提供支撐和定位；

動(dòng)力單元包括軸套(12)和鋼套聯(lián)軸器(13)，被測電機(jī)(1)的輸出軸外側(cè)套有軸套(12)，所述輸出軸通過鋼套聯(lián)軸器(13)與摩擦單元輸入軸連接，

摩擦單元包括摩擦器主動(dòng)軸(14)、摩擦器外壓盤(4)、動(dòng)摩擦片(17)、靜摩擦片(18)和摩擦器被動(dòng)軸(20)，其中摩擦器主動(dòng)軸(14)為該摩擦單元的輸入軸；摩擦器主軸(14)與摩擦器外壓盤(4)通過四個(gè)螺栓固定連接，摩擦器外壓盤(4)與動(dòng)摩擦片(17)通過花鍵固定連接，動(dòng)摩擦片(17)與靜摩擦片(18)摩擦連接，靜摩擦片(18)通過內(nèi)花鍵與花鍵盤(19)固定相連，花鍵盤(19)與摩擦器被動(dòng)軸(20)通過4個(gè)螺栓固定連接，摩擦器被動(dòng)軸(20)為該摩擦單元的力矩輸出軸；

測量單元包括電機(jī)碼盤(30)、測量件(21)和壓力傳感器(27)，電機(jī)碼盤(30)用于測量被測電機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速；測量件(21)由固定盤(28)和擺桿(29)組成，固定盤(28)中心帶有通孔，固定盤(28)中心的通孔套接在摩擦單元的力矩輸出軸外，并通過平鍵與所述力矩輸出軸固定連接，擺桿位于固定盤(28)的一側(cè)，且與固定盤(28)連接成一體件，壓力傳感器(27)用于測量擺桿(29)末端的擺動(dòng)壓力；

彈性加載單元包括N個(gè)彈簧導(dǎo)桿(25)、N個(gè)彈簧(26)、一個(gè)彈簧壓板(23)和電動(dòng)推桿(24)，N為小于或等于10的偶數(shù)；固定盤(28)上設(shè)置有N個(gè)通孔，所述N個(gè)通孔在摩擦單元的力矩輸出軸的周圍均勻分布，或者所述N個(gè)通孔均勻分成兩組，所述兩組通孔成鏡像對稱分布，所述鏡像對稱面為穿過力矩輸出軸的軸線的平面，每個(gè)彈簧導(dǎo)桿(25)均平行于力矩輸出軸；所述通孔內(nèi)徑大于彈簧導(dǎo)桿(25)的外徑；N個(gè)彈簧導(dǎo)桿(25)的一端分別插入所述N個(gè)通孔內(nèi)，另一端與所述彈簧壓板(23)固定連接，該彈簧壓板(23)所在平面垂直于摩擦單元的力矩輸出軸，每個(gè)彈簧導(dǎo)桿(25)上套接有一個(gè)彈簧(26)；電動(dòng)推桿(24)與摩擦單元的力矩輸出軸同軸；

電動(dòng)推桿(24)與彈簧壓板(23)之間用平面軸承隔離轉(zhuǎn)動(dòng)量；

電控單元包括被測電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、信號控制電路、電流傳感器、推桿電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和顯示單元；電機(jī)碼盤(30)的轉(zhuǎn)速信號輸出端連接信號控制電路的轉(zhuǎn)速信號輸入端；

信號控制電路的控制信號輸出端連接被測電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的控制信號輸入端；被測電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的信號輸出端連接被測電機(jī)(1)的信號輸入端；電流傳感器用于測量被測電機(jī)(1)的電流，該電流傳感器的電流信號輸出端連接信號控制電路的電流信號輸入端；

信號控制電路的控制信號輸出端連接推桿電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的控制信號輸入端；推桿電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的信號輸出端連接電動(dòng)推桿(24)的信號輸入端；信號控制電路控制電動(dòng)推桿(24)每次推進(jìn)長度；

壓力傳感器的壓力信號輸出端連接信號控制電路的壓力信號輸入端；信號控制電路的顯示信號輸出端連接顯示單元的信號輸入端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電機(jī)性能測試系統(tǒng)，其特征在于：所述裝置支架包括被測電機(jī)支撐板(2)、摩擦單元支撐板(3)、底板(5)、支座底板(8)、推桿前架(9)、推桿尾架(11)和軸承架(22)；

被測電機(jī)支撐板(2)固定在底板(5)上，用于支撐被測電機(jī)(1)；

摩擦單元支撐板(3)固定在底板(5)上，用于支撐摩擦單元，其中心位置裝有軸承(15)，該軸承(15)用于固定摩擦單元輸入軸；

支座底板(8)通過型材角件連接在底板(5)的一側(cè)，用于支撐壓力傳感器；

推桿前架(9)和推桿尾架(11)均固定在底板(5)上，用于支撐和定位電動(dòng)推桿(24)；

軸承架(22)固定在底板(5)上，軸承架(22)用于定位摩擦單元的力矩輸出軸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電機(jī)性能測試系統(tǒng)，其特征在于：所述的軸套(12)為與D型軸或平鍵軸相配合的軸套。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電機(jī)性能測試系統(tǒng)，其特征在于：所述的信號控制電路采用STM32單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。

5.基于權(quán)利要求1所述的一種便攜式電機(jī)性能測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于：該方法的實(shí)現(xiàn)步驟為：

步驟一、系統(tǒng)進(jìn)行初始化，在電動(dòng)推桿不加載，被測電機(jī)空轉(zhuǎn)的情況下，壓力傳感器測量的壓力為零，確定零點(diǎn)位置；

步驟二、被測電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)被測電機(jī)，被測電機(jī)啟動(dòng)；

步驟三、推桿電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電動(dòng)推桿推進(jìn)，進(jìn)行加載測試；

步驟四、信號控制電路控制電動(dòng)推桿(24)推進(jìn)的長度，當(dāng)電動(dòng)推桿(24)推進(jìn)了一個(gè)固定長度時(shí)，信號控制電路根據(jù)壓力傳感器的壓力值和擺桿的長度獲得被測電機(jī)(1)相應(yīng)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)，分別根據(jù)電機(jī)碼盤(30)獲得此時(shí)被測電機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速、根據(jù)電流傳感器獲得此時(shí)被測電機(jī)(1)的電流，然后將上述獲得的數(shù)據(jù)形成一組加載測試數(shù)據(jù)保存；

步驟五、信號控制電路根據(jù)步驟四獲得的加載測試數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)速判斷被測電機(jī)(1)是否堵轉(zhuǎn)，當(dāng)所述轉(zhuǎn)速為0時(shí)，判定被測電機(jī)(1)為堵轉(zhuǎn)；則立即停止測試，執(zhí)行步驟六；若否，則改變電動(dòng)推桿(24)的推進(jìn)長度，返回執(zhí)行步驟四，繼續(xù)進(jìn)行下次加載測試，獲得一組加載測試數(shù)據(jù)；

步驟六、根據(jù)獲得的所有加載測試?yán)L制被測電機(jī)(1)的電流轉(zhuǎn)矩曲線，獲得該被測電機(jī)(1)的性能。