[實(shí)用新型]變頻電機(jī)加減速性能測試實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320179463.X
• 申請日: 2013-04-11
• 公開（公告）號: CN203274986U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮東升;陳偉華;楊躍農(nóng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心有限公司;上海格立特電力電子有限公司;上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種變頻電機(jī)加減速性能測試設(shè)備，尤其是適用于變頻電機(jī)帶負(fù)載頻繁啟動和停止(加、減速)的性能測試，屬于電機(jī)測試系統(tǒng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，越來越多的新型電機(jī)不斷研制出來，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速是電機(jī)最重要的兩個參數(shù)，要合理的選用電機(jī)，必須要準(zhǔn)確地對轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量。目前電機(jī)測試主要采用轉(zhuǎn)矩傳感器進(jìn)行電機(jī)的轉(zhuǎn)矩測試，如圖1所示通常是由轉(zhuǎn)矩傳感器將被測信息轉(zhuǎn)換為電信號，并由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對電信號進(jìn)行存儲、傳輸、分析計(jì)算、最終顯示測量結(jié)果。由于轉(zhuǎn)矩傳感器極易受工作環(huán)境的影響，這種測試設(shè)備的測試實(shí)時(shí)性不高，作為穩(wěn)態(tài)性能測試設(shè)備可以滿足要求，但對于動態(tài)測試，其反應(yīng)速度難以滿足要求。

扭矩傳感器是對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化直接轉(zhuǎn)換成電信號。目前國內(nèi)外使用最多的一種扭矩傳感器是應(yīng)變型轉(zhuǎn)矩傳感器，主要采用由扭矩應(yīng)變片組成的應(yīng)變橋，將測量、存儲、計(jì)算、發(fā)送系統(tǒng)集成在一起，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)矩測量過程響應(yīng)緩慢。

應(yīng)變橋結(jié)構(gòu)，它采用在旋轉(zhuǎn)軸表面貼應(yīng)變片的傳統(tǒng)方法，將專用的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上，并組成應(yīng)變橋，根據(jù)材料力學(xué)理論，受純扭矩的軸，其表面主應(yīng)力的方向與軸線成45°和135°角，主應(yīng)力的絕對值等于最大的剪應(yīng)力，因此在傳感器的扭轉(zhuǎn)軸上，沿與軸線成45°和135°兩個方向的兩片測扭應(yīng)變片組成了差動全橋，向應(yīng)變橋提供工作電源即可測試該彈性軸受扭的電信號，將電信號在傳感器內(nèi)部進(jìn)行放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、信號采集、分析和處理，得到的轉(zhuǎn)矩信號再傳送給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。

由于這種傳感器測試過程需要一定的時(shí)間，轉(zhuǎn)矩信號傳遞存在一定的滯后，工業(yè)計(jì)算機(jī)不能實(shí)時(shí)地對轉(zhuǎn)矩信號進(jìn)行處理，當(dāng)變頻電機(jī)帶負(fù)載頻繁啟動和停止(加、減速)性能測試時(shí)，轉(zhuǎn)矩測量不能快速響，因此這種傳感器只能測量靜態(tài)和低速旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的扭矩，而對于快速動態(tài)系統(tǒng)，其響應(yīng)速度無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測試。帶負(fù)載頻繁啟動和停止(加、減速)性能測試的關(guān)鍵技術(shù)在于，如何實(shí)時(shí)的對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩參數(shù)進(jìn)行測試，要求轉(zhuǎn)矩傳感器具有較高的靈敏性，快速性，實(shí)時(shí)響應(yīng)性，因此需要研制一種新型設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種測試實(shí)時(shí)性高，不僅作為穩(wěn)態(tài)性能測試設(shè)備可以滿足要求，對于動態(tài)測試，其反應(yīng)速度也能滿足要求的轉(zhuǎn)矩測量裝置。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種變頻電機(jī)加減速性能測試實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩測量裝置，包括扭矩應(yīng)變片、模擬信號變送單元、高速A/D采集單元、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及轉(zhuǎn)速傳感器，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過轉(zhuǎn)速傳感器對陪試電機(jī)及被試電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，其特征在于：扭矩應(yīng)變片直接對被試電機(jī)及陪試電機(jī)的輸出扭矩進(jìn)行感應(yīng)，由模擬信號變送單元將扭矩應(yīng)變片輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為與扭應(yīng)變成正比的模擬信號后輸入高速A/D采集單元，高速A/D采集單元將標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。

本實(shí)用新型采用扭矩應(yīng)變片直接對電機(jī)的輸出扭矩進(jìn)行感應(yīng)，經(jīng)過模擬信號變送單元及高速A/D采集單元后直接輸入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其處理速度相比采用扭矩傳感器得到大大提高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。因此，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

克服了原有轉(zhuǎn)矩傳感器信號滯后，體積大的弱點(diǎn)，直接采用扭矩應(yīng)變片，反應(yīng)速度快，體積小，可對電機(jī)在動態(tài)性能測試情況下轉(zhuǎn)矩參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，測量精度高，穩(wěn)定性好。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的轉(zhuǎn)矩測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的一種變頻電機(jī)加減速性能測試實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

如圖2所示，本實(shí)用新型提供的一種變頻電機(jī)加減速性能測試實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩測量裝置，包括扭矩應(yīng)變片、模擬信號變送單元、高速A/D采集單元、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及轉(zhuǎn)速傳感器，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過轉(zhuǎn)速傳感器對陪試電機(jī)及被試電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，扭矩應(yīng)變片直接對被試電機(jī)及陪試電機(jī)的輸出扭矩進(jìn)行感應(yīng)，由模擬信號變送單元將扭矩應(yīng)變片輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為與扭應(yīng)變成正比的模擬信號后輸入高速A/D采集單元，高速A/D采集單元將標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。