[發明專利]大型磁力耦合器剛度特性綜合測試平臺

有效

• 申請號: 201710037079.9
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106872126B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 劉永光;楊曉偉;陳春旭;李云龍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01M13/025
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種大型磁力耦合器剛度特性綜合測試平臺，包括：底部平臺；驅動機構；加載機構，包括饋能電機、饋能器，能夠真實模擬測試部件負載，并將能量回饋給驅動器，饋能器能夠將80％以上的能量回饋給驅動器，使得實際試驗電能損耗將至20％；測控系統實現對整個測控系統的運行狀態的監控以及參數的設定；磁力耦合器；根據本發明的綜合測試平臺能夠提取敏感參數，并為兆瓦級磁力耦合器動力學行為研究提供半實物仿真平臺。本發明為敏感參數可觀測、結構采用柔性設計的開放式機理驗證平臺，通過實驗對磁力耦合器剛度特性進行研究，為磁力耦合器的設計及安全可靠運行提供理論依據和技術支撐，對促進其最終走向廣泛應用具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種大型磁力耦合器剛度特性綜合測試平臺。

背景技術

磁力耦合器屬于耦合傳動的一種，可以實現非接觸的動力傳遞，與普通機械傳動(包括剛性連接與彈性連接)相比，該耦合器利用電磁學原理實現能量傳遞，無需直接機械連接，不僅大大地降低了摩擦損耗與振動損耗，而且極大地降低了振動向下一級傳動，同時解決過載保護、電機軟啟動、傳動軸系不對心等難題，實現對傳動系統的保護的同時，使得傳扭更加平穩，具有傳統傳動方式無法比擬的優點。尤其是對泵類、風機類負載，節能效果顯著，目前磁力耦合器在發電廠、礦山機械、鋼鐵工業等很多大功率、環境惡劣的場合得到了廣泛的推廣應用。

目前，磁力耦合器無論哪種結構形式，由于都是非接觸，因此都允許輸入軸輸出軸具有一定的不對中，并且具有一定的減振功能，但是，輸入輸出軸之間的不對中及不同的耦合距離對耦合器剛度(傳扭特性、減振特性)的影響以及耦合器輸入轉子與輸出轉子之間相互作用力的影響尚不明確，特別是對于大型的磁力耦合器，其扭矩傳遞能力為幾十萬牛米，即功率為幾兆瓦甚至幾十兆瓦，缺少相應的試驗平臺，并且傳統的半實物仿真加載平臺代價太高，無法實現對于大型磁力耦合器的特性檢測，嚴重制約著磁力耦合器的發展。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種大型磁力耦合器剛度特性綜合測試平臺，不僅能夠真實模擬大型磁力耦合器使用工況，檢測不同耦合位置的傳扭特性、啟動特性、減振特性、溫度特性等，而且能夠能量的回饋利用，解決大型磁力耦合器半實物仿真加載代價太高甚至無法滿足加載功率的問題，該測試平臺適用的型號多，占地空間小，對實驗室條件要求低，節能效果顯著。

為此，本發明提供一種大型磁力耦合器剛度特性綜合測試平臺，包括：底部平臺，提供支撐平臺與安裝接口；驅動機構，包括驅動電機、驅動器，為測試部件輸入端提供可控動能；加載機構，包括饋能電機、饋能器，能夠真實模擬測試部件負載，并將能量回饋給驅動器，一方面解決對于大型磁力耦合器尤其是兆瓦級功率的磁力耦合器，沒有這么大功率的負載加載器的問題，另一方面，解決對于兆瓦級功率的磁力耦合器進行試驗時電能損耗巨大，根本無法在實驗室進行試驗的問題，饋能器能夠將80％以上的能量回饋給驅動器，使得實際試驗電能損耗將至20％；測控系統，包括控制器、扭矩/速度傳感器、振動傳感器、溫度傳感器、饋能狀態傳感器、電流傳感器、電壓傳感器，實現對整個測控系統的運行狀態的監控以及參數的設定；磁力耦合器，包括輸入軸、主動轉子機構、從動轉子機構、輸出軸、電磁線圈、永磁體等組成，實現扭矩可靠傳遞，并且能夠實現輸出轉速及傳扭能力的無極調整。