一種定位轉(zhuǎn)矩測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種定位轉(zhuǎn)矩測量裝置，包括包括測試平臺、伺服電機、聯(lián)軸器、支撐軸承、連接軸、卡盤、被測電機、扭矩儀、定位架、光電編碼器、數(shù)據(jù)采集卡和上位機，伺服電機出軸與連接軸一端通過聯(lián)軸器相連，連接軸另一端連接卡盤，并與卡盤內(nèi)孔過盈配合，連接軸中間安裝支撐軸承.且與支撐軸承內(nèi)孔過盈配合，被測電機機殼由卡盤上卡爪夾持，被測電機出軸與扭矩儀一端出軸通過扭矩儀連接，扭矩儀另一端出軸固定于可在測試平臺水平移動的定位架，數(shù)據(jù)采集卡同時采集光電編碼器輸出的角位移信號和扭矩儀輸出的定位轉(zhuǎn)矩信號.并發(fā)送給上位機，上位機對以上采集信號進行處理。
【專利說明】一種定位轉(zhuǎn)矩測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機測量裝置，特別涉及一種永磁電機定位轉(zhuǎn)矩的測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在永磁電機中，轉(zhuǎn)子(定子)永磁體與定子(轉(zhuǎn)子)槽之間相互作用，磁通總是欲沿著磁導最大的路徑通過，轉(zhuǎn)子總是力圖與定子的某些特殊位置相對齊，而使這些位置的磁導最大，因此產(chǎn)生了齒槽定位轉(zhuǎn)矩，定位轉(zhuǎn)矩呈現(xiàn)出周期波動性，會引起電機轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的波動以及電機的噪聲與振動，給電機的精確控制造成一定的影響。因此定位轉(zhuǎn)矩的大小成為評估永磁電機性能的一項重要指標，同時也為永磁電機的控制提供有價值的信息，而準確、方便的測量定位轉(zhuǎn)矩則成為必須。
[0003]常規(guī)的電機測試裝置中，伺服電機與被測電機與扭矩儀同軸連接，對伺服電機加載，被測電機通電產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩并拖動伺服電機旋轉(zhuǎn)，通過扭矩儀可以得到被測電機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，如果用該裝置測試永磁電機的定位轉(zhuǎn)矩，由于被測電機通電后所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的脈動以及伺服電機本身存在的定位轉(zhuǎn)矩或其它轉(zhuǎn)矩的干擾，很難精確的測量出定位轉(zhuǎn)矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為精確測量永磁電機的定位轉(zhuǎn)矩，本發(fā)明提出了一種新型定位轉(zhuǎn)矩測量裝置，該裝置包括:測試平臺、伺服電機、聯(lián)軸器、支撐軸承、連接軸、卡盤、被測電機、扭矩儀、定位架、數(shù)據(jù)采集卡和上位機。整套裝置安裝于測試平臺，伺服電機為測試裝置提供動力，并接受上位機控制輸出角位移，其出軸與一根連接軸通過聯(lián)軸器連接，所述的連接軸中間穿過一支撐軸承，與支撐軸承內(nèi)孔過盈配合，支撐軸承固定于測試平臺，連接軸另一端與一個卡盤連接，連接方式為連接軸和卡盤內(nèi)孔過盈配合，所述的卡盤可通過卡爪來加緊被測電機外殼，所述的卡爪均布于卡盤，并可徑向等距離移動，具有自動定心的作用，因此可以保證被夾持電機與卡盤及連接軸同心。當被測電機被卡盤夾緊后，其出軸與扭矩儀一側(cè)出軸通過一聯(lián)軸器連接，扭矩儀另一側(cè)出軸固定于一定位架，所述的定位架可在測試平臺上水平移動，以調(diào)節(jié)扭矩儀與被測電機的相對位置。上位機用來控制伺服電機的旋轉(zhuǎn)角度并進行采樣數(shù)據(jù)的分析、記錄和顯示，數(shù)據(jù)采集卡用來自動采集伺服電機的旋轉(zhuǎn)角度信號及扭矩儀的轉(zhuǎn)矩信號，并送到上位機進行處理。
[0005]本發(fā)明提出的定位轉(zhuǎn)矩的測量裝置，其主要特征在于，被測電機轉(zhuǎn)軸與扭矩儀出軸通過聯(lián)軸器連接并保持靜止，被測電機定子則被伺服電機拖動并與轉(zhuǎn)子發(fā)生相對角位移，隨該相對角位移變化的定位轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)軸上輸出并通過扭矩儀實時測量，裝置中動力系統(tǒng)直接作用于被測電機定子，完全不會對定位轉(zhuǎn)矩的測量造成影響。整套裝置由上位機來控制，并且對由傳感器采集的位置和轉(zhuǎn)矩信號進行處理和顯示。
[0006]本裝置的優(yōu)點在于:
[0007]1、可精確測量定位轉(zhuǎn)矩；[0008]2、采用數(shù)據(jù)自動采集和輸出，測量方便、高效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1為本發(fā)明提出的定位轉(zhuǎn)矩測量裝置的組成示意圖【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明的具體實施方法如下:
[0011]參照圖1，本發(fā)明提出的定位轉(zhuǎn)矩測量裝置，由測試平臺13、伺服電機1、聯(lián)軸器2、支撐軸承4、連接軸5、卡盤6、被測電機8、扭矩儀11、定位架12、光電編碼器14、數(shù)據(jù)采集卡15、上位機16組成，測試平臺13為定位轉(zhuǎn)矩測量裝置其他部件其他安裝平臺，伺服電機I的出軸3與連接軸5通過聯(lián)軸器2連接，連接軸5中間安裝支撐軸承4并與支撐軸承4內(nèi)孔相過盈配合，連接軸5另一側(cè)連接卡盤6,并與卡盤6內(nèi)孔過盈配合,卡盤6上的卡手通過徑向等距離移動夾被測電機8的外殼，被測電機出軸9與扭矩儀11測量端出軸通過聯(lián)軸器2連接，扭矩儀11另一端出軸固定于定位架12，定位架12可在測試平臺13上水平移動，以調(diào)節(jié)扭矩儀11與被測電機8的間距。為獲得伺服電機的實際角位移，在伺服電機I上安裝光電編碼器14，上位機16用來控制伺服電機I的旋轉(zhuǎn)角度并對采樣數(shù)據(jù)進行分析、記錄和顯示，數(shù)據(jù)采集卡15用來自動采集伺服電I上光電編碼器14的旋轉(zhuǎn)角度信號及扭矩儀11的轉(zhuǎn)矩信號，并送到上位機進行處理。
[0012]以上裝置中，伺服電機I通過連接軸5來連接夾持被測電機8用的卡盤6，由于卡盤6較重，所以在連接軸5中間用支撐軸承4進行支撐，以保持裝置平衡?？ūP6上的卡爪7均布于卡盤6，并可徑向等距離移動，具有自動定心的作用，用卡爪7夾持被測電機8可基本保證被測電機8與卡盤6和連接軸5同心。本裝置的主要特征在于，被測電機8的定子被伺服電機I拖動旋轉(zhuǎn)，而被測電機出軸9通過聯(lián)軸器2固定于扭矩儀2出軸,伺服電機I拖動被測電機8時,拖動扭矩直接作用于被測電機8的定子,而對被測電機出軸9輸出的定位轉(zhuǎn)矩的測量無任何影響，同時在測量時被測電機8被伺服電機I直接拖動而自身并不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，這樣對定位轉(zhuǎn)矩的測量不形成任何干擾，基于以上兩點，本裝置可實現(xiàn)定位轉(zhuǎn)矩的精確測量。
[0013]本裝置工作過程如下:
[0014]首先用卡盤6上卡爪7加緊被測電機8，移動定位架12使扭矩儀11測量端出軸靠近被測電機8出軸，兩者出軸通過聯(lián)軸器2同心連接，完成以上工作后，通過上位機16向伺服電機I發(fā)出角位移指令，控制伺服電機I低速且勻速旋轉(zhuǎn)一到兩周，同時被測電機8與伺服電機I同角度旋轉(zhuǎn)，被測電機8定子與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生相對角位移，相對角位移可被安裝于伺服電機I的光電編碼器14實時檢測，而定位轉(zhuǎn)矩隨該相對角位移變化而變化并被扭矩儀11實時檢測。工作中數(shù)據(jù)采集卡15實時采集分別由光電編碼器和扭矩儀檢測到角位移和定位轉(zhuǎn)矩信號，并實時發(fā)送到上位機，由上位機記錄每一時刻的角位移和定位轉(zhuǎn)矩數(shù)值，動態(tài)繪制出定位轉(zhuǎn)矩隨角位移的變化曲線，被測電機8被伺服電機I拖動旋轉(zhuǎn)一周到兩周后便可完整的測量出被測電機8在所有定轉(zhuǎn)子相對位置的定位轉(zhuǎn)矩，并可繪制出定位轉(zhuǎn)矩在一個周期內(nèi)完整的變化過程。
【權(quán)利要求】
1.一種定位轉(zhuǎn)矩測量裝置，包括測試平臺、伺服電機、聯(lián)軸器、支撐軸承、連接軸、卡盤、被測電機、扭矩儀、定位架、光電編碼器、數(shù)據(jù)采集卡和上位機，其特征在于:伺服電機出軸與連接軸一端通過聯(lián)軸器相連，連接軸另一端連接卡盤，連接軸中間安裝支撐軸承，被測電機外殼由卡盤上卡爪夾持，被測電機出軸與扭矩儀一端出軸通過扭矩儀連接，扭矩儀另一端出軸固定于可在測試平臺上水平移動的定位架，數(shù)據(jù)采集卡同時采集光電編碼器輸出的角位移信號和扭矩儀輸出的定位轉(zhuǎn)矩信號，并發(fā)送給上位機，上位機對以上采集信號進行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的定位轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特質(zhì)是，所述的連接軸，其一端與卡盤內(nèi)孔過盈配合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的定位轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特質(zhì)是，所述的連接軸與支撐軸承內(nèi)孔過盈配合。
4.如權(quán)利要求1所述的定位轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特質(zhì)是，所述的卡盤上的卡爪，均布于卡盤，并可徑向等距離移動。
【文檔編號】G01L3/08GK103542967SQ201210249247
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】莫育杰, 陳林平 申請人:杭州旭烈電機有限公司