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(tái)、伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、支撐軸承、連接軸、卡盤、被測電機(jī)、扭矩儀、定位架、光電編碼器、數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)，伺服電機(jī)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(jī)機(jī)殼由卡盤上卡爪夾持，被測電機(jī)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(tái)水平移動(dòng)的定位架，數(shù)據(jù)采集卡同時(shí)采集光電編碼器輸出的角位移信號(hào)和扭矩儀輸出的定位轉(zhuǎn)矩信號(hào).并發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)以上采集信號(hào)進(jìn)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(jī)測量裝置，特別涉及一種永磁電機(jī)定位轉(zhuǎn)矩的測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在永磁電機(jī)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(dǎo)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(duì)齊，而使這些位置的磁導(dǎo)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(dòng)性，會(huì)引起電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的波動(dòng)以及電機(jī)的噪聲與振動(dòng)，給電機(jī)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(píng)估永磁電機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，同時(shí)也為永磁電機(jī)的控制提供有價(jià)值的信息，而準(zhǔn)確、方便的測量定位轉(zhuǎn)矩則成為必須。
[0003]常規(guī)的電機(jī)測試裝置中，伺服電機(jī)與被測電機(jī)與扭矩儀同軸連接，對(duì)伺服電機(jī)加載，被測電機(jī)通電產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩并拖動(dòng)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過扭矩儀可以得到被測電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，如果用該裝置測試永磁電機(jī)的定位轉(zhuǎn)矩，由于被測電機(jī)通電后所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)以及伺服電機(jī)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(jī)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(tái)、伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、支撐軸承、連接軸、卡盤、被測電機(jī)、扭矩儀、定位架、數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)。整套裝置安裝于測試平臺(tái)，伺服電機(jī)為測試裝置提供動(dòng)力，并接受上位機(jī)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(tái)，連接軸另一端與一個(gè)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(jī)外殼，所述的卡爪均布于卡盤，并可徑向等距離移動(dòng)，具有自動(dòng)定心的作用，因此可以保證被夾持電機(jī)與卡盤及連接軸同心。當(dāng)被測電機(jī)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(tái)上水平移動(dòng)，以調(diào)節(jié)扭矩儀與被測電機(jī)的相對(duì)位置。上位機(jī)用來控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度并進(jìn)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(dòng)采集伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)及扭矩儀的轉(zhuǎn)矩信號(hào)，并送到上位機(jī)進(jìn)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(jī)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(jī)定子則被伺服電機(jī)拖動(dòng)并與轉(zhuǎn)子發(fā)生相對(duì)角位移，隨該相對(duì)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(shí)時(shí)測量，裝置中動(dòng)力系統(tǒng)直接作用于被測電機(jī)定子，完全不會(huì)對(duì)定位轉(zhuǎn)矩的測量造成影響。整套裝置由上位機(jī)來控制，并且對(duì)由傳感器采集的位置和轉(zhuǎn)矩信號(hào)進(jìn)行處理和顯示。
[0006]本裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0007]1、可精確測量定位轉(zhuǎn)矩；[0008]2、采用數(shù)據(jù)自動(dòng)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(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明的具體實(shí)施方法如下:
[0011]參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的定位轉(zhuǎn)矩測量裝置，由測試平臺(tái)13、伺服電機(jī)1、聯(lián)軸器2、支撐軸承4、連接軸5、卡盤6、被測電機(jī)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(jī)16組成，測試平臺(tái)13為定位轉(zhuǎn)矩測量裝置其他部件其他安裝平臺(tái)，伺服電機(jī)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(dòng)夾被測電機(jī)8的外殼，被測電機(jī)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(tái)13上水平移動(dòng)，以調(diào)節(jié)扭矩儀11與被測電機(jī)8的間距。為獲得伺服電機(jī)的實(shí)際角位移，在伺服電機(jī)I上安裝光電編碼器14，上位機(jī)16用來控制伺服電機(jī)I的旋轉(zhuǎn)角度并對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、記錄和顯示，數(shù)據(jù)采集卡15用來自動(dòng)采集伺服電I上光電編碼器14的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)及扭矩儀11的轉(zhuǎn)矩信號(hào)，并送到上位機(jī)進(jìn)行處理。
[0012]以上裝置中，伺服電機(jī)I通過連接軸5來連接夾持被測電機(jī)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(jìn)行支撐，以保持裝置平衡。卡盤6上的卡爪7均布于卡盤6，并可徑向等距離移動(dòng)，具有自動(dòng)定心的作用，用卡爪7夾持被測電機(jī)8可基本保證被測電機(jī)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(jī)8的定子被伺服電機(jī)I拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，而被測電機(jī)出軸9通過聯(lián)軸器2固定于扭矩儀2出軸,伺服電機(jī)I拖動(dòng)被測電機(jī)8時(shí),拖動(dòng)扭矩直接作用于被測電機(jī)8的定子,而對(duì)被測電機(jī)出軸9輸出的定位轉(zhuǎn)矩的測量無任何影響，同時(shí)在測量時(shí)被測電機(jī)8被伺服電機(jī)I直接拖動(dòng)而自身并不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，這樣對(duì)定位轉(zhuǎn)矩的測量不形成任何干擾，基于以上兩點(diǎn)，本裝置可實(shí)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(jī)8，移動(dòng)定位架12使扭矩儀11測量端出軸靠近被測電機(jī)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(jī)16向伺服電機(jī)I發(fā)出角位移指令，控制伺服電機(jī)I低速且勻速旋轉(zhuǎn)一到兩周，同時(shí)被測電機(jī)8與伺服電機(jī)I同角度旋轉(zhuǎn)，被測電機(jī)8定子與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生相對(duì)角位移，相對(duì)角位移可被安裝于伺服電機(jī)I的光電編碼器14實(shí)時(shí)檢測，而定位轉(zhuǎn)矩隨該相對(duì)角位移變化而變化并被扭矩儀11實(shí)時(shí)檢測。工作中數(shù)據(jù)采集卡15實(shí)時(shí)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(hào)，并實(shí)時(shí)發(fā)送到上位機(jī)，由上位機(jī)記錄每一時(shí)刻的角位移和定位轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值，動(dòng)態(tài)繪制出定位轉(zhuǎn)矩隨角位移的變化曲線，被測電機(jī)8被伺服電機(jī)I拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周到兩周后便可完整的測量出被測電機(jī)8在所有定轉(zhuǎn)子相對(duì)位置的定位轉(zhuǎn)矩，并可繪制出定位轉(zhuǎn)矩在一個(gè)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(tái)、伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、支撐軸承、連接軸、卡盤、被測電機(jī)、扭矩儀、定位架、光電編碼器、數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)，其特征在于:伺服電機(jī)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(jī)外殼由卡盤上卡爪夾持，被測電機(jī)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(tái)上水平移動(dòng)的定位架，數(shù)據(jù)采集卡同時(shí)采集光電編碼器輸出的角位移信號(hào)和扭矩儀輸出的定位轉(zhuǎn)矩信號(hào)，并發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)以上采集信號(hào)進(jìn)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(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01L3/08GK103542967SQ201210249247
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)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(qǐng)人:杭州旭烈電機(jī)有限公司