基于兩級低通濾波電路的全波整流式變速器測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變速器測試系統(tǒng)，具體是指基于兩級低通濾波電路的全波整流式變速器測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置，可以改變機床、汽車和拖拉機等機器運轉(zhuǎn)速度或牽引力，在工業(yè)各個領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛。變速器的組成中有許多直徑大小不同的齒輪，而且作為一個關(guān)鍵的傳動裝置，尤其是其機械性能是必須經(jīng)過嚴格試驗后才能出廠的。
[0003]變速器測試系統(tǒng)就是針對變速器的機械性能進行檢測的一套試驗設(shè)備，變速器的齒輪之間的結(jié)合度以及長期工作下的變形程度是主要的考察點，主要采集和檢測變速器的輸入/輸出扭矩值和傳動系數(shù)。
[0004]現(xiàn)在，傳統(tǒng)的變速器試驗設(shè)備一般采用水力測功機或者發(fā)電機組與能耗電阻相結(jié)合的方式，其中扭矩測量采用相位式扭矩傳感器，其缺點是長時間運行將造成大量能量消費、運行成本很高；并且扭矩測量采用的相位式扭矩傳感器測量精度不夠，且經(jīng)常需要較零，維護成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的變速器測試系統(tǒng)能耗高、測量精度不夠的缺陷，提供一種基于兩級低通濾波電路的全波整流式變速器測試系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):基于兩級低通濾波電路的全波整流式變速器測試系統(tǒng)，由驅(qū)動變頻電源，饋電變頻電源，電源進線柜與電源進線柜相連接的隔離變壓器，與隔離變壓器相連接的整流單元，與驅(qū)動變頻電源相連接的拖動電機，通過第一聯(lián)軸器與拖動電機相連接的被測變速器，通過第二聯(lián)軸器與被測變速器相連接的加載電機，設(shè)置在拖動電機和被測變速器之間的扭矩傳感器，與扭矩傳感器相連接的扭矩信號處理單元，與扭矩信號處理單元相連接的監(jiān)控平臺，以及串接在整流單元的輸出端和驅(qū)動變頻電源以及饋電變頻電源的輸入端之間的兩級低通濾波單元組成。
[0007]進一步的，所述兩級低通濾波單元由放大器P5，放大器P6，三極管VT5，一端與放大器P5的正極相連接、另一端則經(jīng)電阻Rll后形成該兩級低通濾波單元的輸入端的電阻R12，正極與電阻Rll和電阻R12的連接點相連接、負極則與放大器P5的輸出端相連接的電容C2，串接在放大器P6的正極和輸出端之間的電阻R13，串接在放大器P5的負極和輸出端之間的電容C3和電阻R14，以及一端與放大器P5的負極相連接、另一端則與三極管VT5的基極相連接的同時接地的電阻R15組成；所述放大器P6的正極與放大器P5的輸出端相連接、其負極則與三極管VT5的基極相連接、其輸出端與三極管VT5的集電極相連接；所述三極管VT5的發(fā)射極接地、其集電極則形成該兩級低通濾波單元的輸出端。
[0008]所述整流單元由放大器P3，放大器P4，三極管VT4，一端與放大器P3的負極相連接、另一端則與三極管VT4的集電極相連接的電阻R9，串接在放大器P3的負極和輸出端之間的二極管D4，P極與放大器P3的輸出端相連接、N極則作為該整流單元的輸出端的二極管D5，串接在放大器P3的負極和二極管D5的N極之間的電阻R8，串接在放大器P4的負極和輸出端之間的二極管D6，與二極管D6相并聯(lián)的電阻R10，P極與放大器P4的輸出端相連接、N極則與二極管D5的N極相連接的二極管D7組成；所述放大器P4的負極與三極管VT4的集電極相連接、其正極則與三極管VT4的基極相連接；所述三極管VT4的集電極則作為該整流單元的輸入端、其發(fā)射極接地；所述放大器P3的正極接地。
[0009]所述的監(jiān)控平臺由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀，與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀相連接的計算機，以及與計算機相連接的打印機組成；所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀則與扭矩信號處理單元相連接。
[0010]所述的扭矩信號處理單元由放大器Pl，放大器P2，三極管VTl，三極管VT2，三極管VT3，N極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、P極接地的穩(wěn)壓二極管D1，P極經(jīng)電阻Rl后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、N極則經(jīng)穩(wěn)壓二極管D3后接地的二極管D2，串接在二極管D2的N極和三極管VT2的基極之間的電阻R2，串接在二極管D2的N極和三極管VT2的集電極之間的電阻R3，一端與三極管VTl的集電極相連接、另一端則與放大器Pl的負極相連接的同時接地的電阻R4，串接在三極管VT2的基極和三極管VT3的集電極之間的電阻R5，串接在三極管VT2的基極和發(fā)射極之間的電容Cl，一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接、另一端接地的電阻R6，以及串接在三極管VT2的發(fā)射極和放大器P2的正極之間的電阻R7組成；所述三極管VTl的發(fā)射極作為該扭矩信號處理單元的輸入端，其集電極則與放大器Pl的正極相連接，其基極則與三極管VT2的基極相連接；所述三極管VT3的基極與放大器Pl的輸出端相連接，其發(fā)射極則與放大器P2的負極相連接的同時接地；所述放大器P2的輸出端則作為該扭矩信號處理單元的輸出端。
[0011]為了達到更好的實施效果，所述的扭矩傳感器優(yōu)選為電磁式扭矩傳感器，而所述的放大器P5和放大器P6均優(yōu)先采用0PA603型高速電流反饋運算放大器來實現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0013](I)本發(fā)明能耗低，運行成本低，更加節(jié)能環(huán)保。
[0014](2)本實用新采用隔離變壓器，其可以隔離變速器測試系統(tǒng)對電網(wǎng)的諧波干擾，從而保護系統(tǒng)外部其它用電設(shè)備不被損傷。
[0015](3)本發(fā)明采用電磁式扭矩傳感器采集被測變速器的扭矩信號，其可提高扭矩測量精度。
[0016](4)本發(fā)明對電網(wǎng)交流電的濾波處理更加徹底，其工作電流更加平順，從而使本發(fā)明運行更加順暢。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的扭矩信號處理單元電路結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3為本發(fā)明的整流單元電路結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的兩級低通濾波單元電路結(jié)構(gòu)圖。
[0021]以上附圖的附圖標記名稱為:1、電源進線柜2、隔離變壓器3、整流單元4、驅(qū)動變頻電源5、饋電變頻電源6、拖動電機7、第一聯(lián)軸器8、扭矩傳感器9、被測變速器10、第二聯(lián)軸器11、加載電機12、扭矩信號處理單元13、監(jiān)控平臺131、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀132、計算機133、打印機14、兩級低通濾波單元。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0023]實施例
[0024]如圖1所示，本發(fā)明由電源進線柜I與電源進線柜I相連接的隔離變壓器2，與隔離變壓器2相連接的整流單元3，與整流單元3相連接的兩級低通濾波單元14，與兩級低通濾波單元14相連接的驅(qū)動變頻電源4和饋電變頻電源5，與驅(qū)動變頻電源4相連接的拖動電機6，通過第一聯(lián)軸器7與拖動電機6相連接的被測變速器9，通過第二聯(lián)軸器10與被測變速器9相連接的加載電機11，設(shè)置在拖動電機6和被測變速器9之間的扭矩傳感器8，與扭矩傳感器8相連接的扭矩信號處理單元12，以及與扭矩信號處理單元12相連接的監(jiān)控平臺13組成。
[0025]該電源進線柜I與電網(wǎng)的電源線相連接，其用于對整個變速器測試系統(tǒng)的工作電壓進行控制。隔離變壓器2則用于將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎鲉卧璧碾妷?，并且隔離變速器試驗系統(tǒng)對電網(wǎng)的諧波干擾。整流單元3用于將隔離變壓器2輸出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電供系統(tǒng)使用。兩級低通濾波單元14則可以對整流后的電壓進行徹底的濾波處理。驅(qū)動變頻電源4則用于把直流電轉(zhuǎn)換為交流電供拖動電機6使用；而饋電變頻電源5則用于把直流電轉(zhuǎn)換為交流電供加載電機11使用。拖動電機6用于帶動被測變速器9轉(zhuǎn)動；而加載電機11則用于給被測變速器9加載扭矩。
[0026]扭矩傳感器8用于采集被測變速器9的扭矩信號，其優(yōu)先采用電磁式扭矩傳感器。扭矩信號處理單元12則用于對采集到的扭矩信號進行處理。監(jiān)控平臺13用于對試驗數(shù)值進行監(jiān)控并分析。
[0027]所述的監(jiān)控平臺13由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀131，與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀131相連接的計算機132，以及與計算機132相連接的打印機133組成。所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀131則與扭矩信號處理單元12相連接。其中驅(qū)動變頻電源4以及饋電變頻電源5均為現(xiàn)有技術(shù)，有此不做過多贅述。
[0028]該扭矩信號處理單元12結(jié)構(gòu)如圖2所示，其由放大器P1，放大器P2，三極管VT1，三極管VT2，三極管VT3，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電容Cl，穩(wěn)壓二極管Dl，二極管D2以及穩(wěn)壓二極管D3組成。
[0029]其中，該穩(wěn)壓二極管Dl的N極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、其P極接地，二極管D2的P極經(jīng)電阻Rl后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、其N極則經(jīng)穩(wěn)壓二極管D3后接地。該穩(wěn)壓二極管Dl和穩(wěn)壓二極管D2在電路中起保護作用，其可以使電路中的工作電壓維持在恒定狀態(tài)，避免工作電壓波動而對