[發(fā)明專利]一種針對(duì)高壓大電流拉閘設(shè)備的角度和轉(zhuǎn)矩測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110209369.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113064068B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張林友;袁國(guó)堂;郭彬;孫紅輝;梅永輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)臺(tái)州研究院;臺(tái)州市光中電器制造有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/34
• 分類號(hào): G01R31/34;G01R1/04;G01D21/02
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

1.一種針對(duì)高壓大電流拉閘設(shè)備的角度和轉(zhuǎn)矩測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括陪試永磁電機(jī)，聯(lián)軸器和扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)，試驗(yàn)臺(tái)架；所述試驗(yàn)臺(tái)架包括被試電機(jī)安裝板、框架、連接機(jī)構(gòu)、定位結(jié)構(gòu)；所述被試電機(jī)安裝板為矩形，中間開(kāi)有圓孔，前方的左右兩側(cè)分別開(kāi)有五個(gè)階梯圓孔，階梯圓孔用于安裝螺栓，所述被試電機(jī)安裝板的后方兩側(cè)，分別開(kāi)有三個(gè)階梯圓孔，所述被試電機(jī)安裝板的四個(gè)角分別設(shè)置一個(gè)升降孔，與升降機(jī)構(gòu)相配合；所述框架包括四根立柱、四根長(zhǎng)梁、四根短梁；所述立柱分別設(shè)置在被試電機(jī)安裝板下方的四個(gè)角上，垂直設(shè)置；四根長(zhǎng)梁相互平行，四根短梁相互平行；所述連接機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)側(cè)板、背部板、底板；所述底板開(kāi)有圓孔，兩個(gè)側(cè)板及背部板分別開(kāi)有螺栓孔；所述側(cè)板及背部板上部設(shè)置加強(qiáng)肋板，背部板內(nèi)側(cè)表面設(shè)置軸承座安裝板；

所述聯(lián)軸器和扭矩轉(zhuǎn)速傳感器包括聯(lián)軸器，扭矩傳感器；所述聯(lián)軸器，扭矩傳感器設(shè)置在連接機(jī)構(gòu)內(nèi)部，并與陪試永磁電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連；所述定位結(jié)構(gòu)包括軸套，方軸固定座；所述軸套及方軸固定座通過(guò)螺栓固定在軸承座安裝板上；所述升降機(jī)構(gòu)包括控制裝置，升降氣缸；所述控制裝置控制升降氣缸，升降氣缸包括四根升降立柱，升降板；所述升降板中心開(kāi)有圓孔；所述被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括被試電機(jī)，被試電機(jī)固定機(jī)構(gòu)，被試電機(jī)轉(zhuǎn)軸穿過(guò)升降板中心的圓孔；還包括控制系統(tǒng)，絕對(duì)值編碼器；所述絕對(duì)值編碼器實(shí)時(shí)監(jiān)控被試電機(jī)與陪試永磁電機(jī)的位置信息，并輸出與兩個(gè)電機(jī)位置參數(shù)一一對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)；所述控制系統(tǒng)接收絕對(duì)值編碼器的脈沖信號(hào)，并換算成被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和陪試永磁電機(jī)角度信息，以此判斷被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置是否出現(xiàn)偏差；當(dāng)被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)，陪試永磁電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，此時(shí)絕對(duì)值編碼器記錄的被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置為起始零點(diǎn)，陪試永磁電機(jī)正向輸出扭矩T0；當(dāng)被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)終點(diǎn)位置，控制系統(tǒng)記錄當(dāng)前行程中絕對(duì)值編碼器的脈沖個(gè)數(shù)P1；當(dāng)被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)回到起始零點(diǎn)時(shí)，控制系統(tǒng)記錄回程中絕對(duì)值編碼器的脈沖個(gè)數(shù)P2；所述被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及陪試永磁電機(jī)作圓周運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在前半周運(yùn)動(dòng)時(shí)，被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從起始零點(diǎn)出發(fā)，陪試永磁電機(jī)輸出正向扭矩為T(mén)0；所述被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到達(dá)第一角度時(shí)，陪試永磁電機(jī)輸出的正向扭矩升高；被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到第二角度，陪試永磁電機(jī)輸出的正向扭矩為T(mén)1，保持正向扭矩T1直到被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到第三角度，此后所述陪試永磁電機(jī)降低輸出扭矩，到達(dá)第四角度時(shí)扭矩下降到T0，第四角度為終點(diǎn)位置；

所述被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)第四角度后往起始零點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，作反向轉(zhuǎn)動(dòng)，陪試永磁電機(jī)輸出負(fù)向扭矩，當(dāng)被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)第三角度時(shí)陪試永磁電機(jī)負(fù)向輸出扭矩T1，并保持T1直至被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)第二角度；所述被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)第二角度時(shí)，陪試永磁電機(jī)降低輸出扭矩，當(dāng)被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)第一角度時(shí)，陪試永磁電機(jī)負(fù)向輸出扭矩T0；所述陪試永磁電機(jī)保持T0的輸出扭矩直至被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)回到起始零點(diǎn)位置；

當(dāng)被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在后半周運(yùn)動(dòng)時(shí)，被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從起始零點(diǎn)出發(fā)，陪試永磁電機(jī)輸出負(fù)向扭矩為T(mén)0；所述被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與陪試永磁電機(jī)的扭矩變化情況與前半周運(yùn)動(dòng)相反；所述陪試永磁電機(jī)采用矢量控制方法，直接控制扭矩輸出，并受控制系統(tǒng)控制；

其中，陪試永磁電機(jī)保持輸出負(fù)向扭矩T₀，直到監(jiān)控到被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)到達(dá)位置b₁時(shí)，陪試永磁電機(jī)立即增大負(fù)向扭矩輸出，使得被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置達(dá)到b₂時(shí)扭矩剛好上升到T₁，扭矩的上升斜率根據(jù)b₁與b₂和T₀與T₁得到，即然后陪試永磁電機(jī)保持負(fù)向恒定扭矩T₁輸出直到被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置到達(dá)b₃；

當(dāng)控制系統(tǒng)監(jiān)控到被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置到達(dá)b₃時(shí)，立即降低陪試永磁電機(jī)扭矩輸出，使得被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置到達(dá)b₄時(shí)陪試永磁電機(jī)扭矩剛好下降到T₀，扭矩下降斜率為

當(dāng)控制系統(tǒng)監(jiān)控到被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，立即增大陪試永磁電機(jī)正向扭矩輸出，使得被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置達(dá)到b₃時(shí)扭矩剛好到達(dá)T₁，扭矩上升斜率為然后陪試永磁電機(jī)保持正向恒定扭矩T₁輸出直到被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（1）位置到達(dá)b₂；

當(dāng)控制系統(tǒng)監(jiān)控到電機(jī)位置到達(dá)b₂時(shí)，立即降低陪試永磁電機(jī)（4）扭矩輸出，使得被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（1）位置到達(dá)b₁時(shí)陪試永磁電機(jī)扭矩剛好下降到T₀，扭矩下降斜率為然后陪試永磁電機(jī)保持扭矩T₀輸出直到被試電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)回到起點(diǎn)零點(diǎn)位置。