[發明專利]一種力矩電機阻力矩測試系統

有效

• 申請號: 201310290962.0
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103411715A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李春梅;崔鳳奎;徐紅玉;王曉強;張豐收
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及電機測試裝置，特別是涉及一種力矩電機阻力矩測試系統。

背景技術

力矩電機分為直流力矩電機、交流力矩電機和無刷直流力矩電機，其是結合伺服電機和驅動電機設計而出，是一類具有軟機械特性和寬調速范圍的特種電機。這種電機的軸不是以恒功率輸出動力而是以恒力矩輸出動力，其具有低轉速、大扭矩、過載能力強、響應快、特性線性度好、力矩波動小等特點。

在使用的過程中，為了充分滿足控制系統動態性能的要求，實現高精準的控制，需要精確掌握電機的參數。力矩波動是力矩電機的一項重要指標。通常要求應小于10%。而在力矩電機旋轉一周時阻力矩的波動是影響輸出力矩波動的重要因素。阻力矩的波動對于衡量電機運行的平穩性非常重要，齒槽效應、磁路不對稱、極弧系數大小關系等都要引起阻力矩的波動。了解電機旋轉時一周內阻力矩的變化情況，是力矩電機設計和控制系統設計必須的性能參數。因此需要測量力矩電機在一個轉動周期內阻力矩隨角度的變化情況。

傳統對力矩電機的測試主要是靠人工來完成，通過指針式儀表由人工讀數、記錄、整理并描繪特性曲線或編寫實驗報告。這種測試方法存在著測試精度差、測試效率低的問題。

由于以上問題的存在，各種電子測量儀表為提高對力矩電機的測量精度應運而生，例如轉矩轉速測試儀可以測量電機在各種狀況下的轉矩、轉速、輸出功率等。這類設備測量精度高并且采用數字顯示，功能比較完備，大大提高了對電機測試的自動化程度，但依然沒有很好的解決數據處理、實驗過程中的讀數同步等問題。

近年來，信息傳感技術、自動化技術以及材料科學的發展為解決上述數據處理、讀數同步問題帶來了一縷曙光，新技術、新理論、新材料得到了廣泛的應用，使得電機測試進入了一個嶄新的發展時期，采用上述技術的電機測試方法在測試精度、測量功能等各項指標上都遠遠超過了傳動實驗方法。以計算機為主體的電機自動測試系統具有以下特點：1、能夠自動控制被測電機的啟、停和采集數據，自行進行數據處理及參數計算，以及打印試驗報表，繪制特性曲線等。2、實驗過程可控制。通過改變程序就可以改變型式實驗中各項目的的實驗，可以根據不同的實驗要求進行各項研究性實驗。3、測量精度高，可重復性好。采用各種高精度的數字儀表、傳感器等可保證各參數的高精度測量。然而目前還沒有人將以計算機為主體的電機測試系統應用在力矩電機的阻力矩測試中。

現階段對力矩電機阻力矩測試廣泛采用砝碼-力矩盤測試方法，采用人工測量計數，效率低并且精度無法滿足要求，而且無法準確測量轉角與阻力矩的關系。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠與以計算機為主體的電機測量系統相結合來對力矩電機進行阻力矩測試的力矩電機阻力矩測試系統，以提高對力矩電機的阻力矩測試精度。

為了解決上述問題，力矩電機阻力矩測試系統采用以下技術方案：力矩電機阻力矩測試系統，包括阻力矩測試臺，所述阻力矩測試臺包括互相對置的被測電機安裝座和加載裝置安裝座，加載裝置安裝座上固定裝配有扭矩加載器和角度傳感器，角度傳感器的轉子與扭矩加載器連接，扭矩加載器還連接有扭矩傳感器，扭矩傳感器具有與扭矩加載器連接的輸入端和用于與相應的被測電機連接的測量端。

扭矩傳感器的輸入端通過撓性聯軸器與扭矩加載器連接，其測量端設有用于與被測電機連接的撓性聯軸器。

所述被測電機安裝座和加載裝置安裝座上分別設有相應的安裝孔并且它們的安裝孔同軸線。

還包括至少一個用于將被測電機安裝在對應的安裝孔中的安裝盤，所述安裝盤上設有用于與被測電機安裝座固定配合的外法蘭。

所述被測電機安裝座和加載裝置安裝座上下對置。

還包括工控柜，所述工控柜內設有顯示器、與扭矩加載器連接的可編程直流電源和與扭矩傳感器和角度傳感器分別連接的數據采集卡。

還包括受力測試組件，所述受力測試組件包括兩個互相對置的、用于分別固定裝配被測電機和軸向加載機構的立架，所述軸向加載機構包括軸向加載器、用于連接軸向加載器和被測電機的電機軸夾頭以及設于軸向加載器與電機軸夾頭之間的拉壓力傳感器。

電機軸夾頭的周向外圍處還設有徑向加載機構，徑向夾在機構與電機軸夾頭之間設有壓力傳感器。?

電機軸夾頭連接有軸向位移傳感器。

拉壓力傳感器、壓力傳感器以及軸向位移傳感器均與工控柜的數據采集卡連接。