一種伺服電機測功機的製作方法

2023-08-22 17:41:51

本申請涉及一種伺服電機測功機，用於電機的測功中。

背景技術：

目前市場上用於測量和控制旋轉扭矩和速度的設備通常選用測功機，測功機一般分為水力測功機、電渦流測功機、磁粉測功機、磁滯測功機和電力測功機；其中電力測功機都選用了三相異步電力測功機或直流電力測功機。

現有技術的缺點：

水力測功機具有低轉速低轉矩、高轉速高轉矩的動力特性，不適用於低轉速大扭矩的旋轉機械的試驗，並且在轉速低於一定值時會產生振動不穩定加載等缺陷。

電渦流測功機低轉速加載性能差，在實際應用中無法做到零速額定轉矩輸出，只能適用於高速測試，並且其不能作為反拖設備進行加載。

磁粉測功機由於需要磁粉，在磁粉分布不均勻的情況下，加載會出現震蕩，甚至過載損壞待測品；其高速性能較差，不允許超過3000r/min使用，並且其不能作為反拖設備進行加載。

磁滯測功機由於其空心杯等內部結構決定，吸收功能不能超過3kW，並且其不能作為反拖設備進行加載。

三相異步變頻電力測功機由於三相異步變頻調速電動機自身性能決定，其低轉速區具有不可控、不穩定的情況，導致其不適用於低速運行，且市場上配套的變頻器在控制三相異步變頻調速電動機時需要對電機加以一定的勵磁進行識別電機當前狀態，因此只要變頻器啟動，都會使三相異步變頻調速電動機產生一定的轉矩，無法做到真正的零轉矩狀態；並且三相異步變頻調速電動機不運行零速輸出扭矩，綜合上述情況，此種測功機不適用於微型或小型旋轉機械的測試，並具有一定的局限性。

直流電力測功機所選用的是直流有刷電動機作為加載控制，直流有刷電機自身的結構決定了其結構複雜、可靠性差、故障多、維護工作量大、壽命短及換向火花易產生電磁幹擾等缺點。

鑑於此，如何設計出一種伺服電機測功機，克服上述現有技術中所存在的缺陷，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本申請的目的在於克服現有技術中存在的技術問題，而提供一種伺服電機測功機。

本申請的目的是通過如下技術方案來完成的，一種伺服電機測功機，包括測控主櫃、試驗平臺，所述測控主櫃固定設於試驗平臺的下部，試驗平臺上設有待測電機，待測電機沿著試驗平臺的表面上固定，試驗平臺的上部還設有轉矩轉速傳感器與伺服加載電機，伺服加載電機通過轉矩轉速傳感器與待測電機固定連接，測控主櫃與伺服加載電機之間電性連接。

所述測控主櫃與試驗平臺的左側部固定安裝有試驗電源進行供電。

所述測控主櫃包括工控機以及連接在工控機右側的可編程控制器，可編程控制器右側固定連接有控制電路，控制電路與試驗平臺中的伺服加載電機電性連接。

所述測控主櫃的下部中設有電參數測試模塊與測控主櫃左側部固定安裝的試驗電源連接，電參數測試模塊向上與工控機連接。

所述工控機與伺服加載電機之間還並聯有電阻測試模塊、溫度測試模塊、轉矩轉速測試模塊。

本申請與現有技術相比，至少具有以下明顯優點和效果；

1、解決旋轉機械在低速或零速時的扭力加載需求。

2、解決加載控制範圍內扭力或轉速控制不穩定或震蕩的情況。

3、兼容低速與高速情況下的各種旋轉機械加載需要。

4、提高測功機的穩定性和可靠性。

5、結構簡單、設計合理，連接緊密、穩定性高。

6、選材方便、便於生產製造，造價低、易於普及。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用於解釋本申請，並不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1為本申請的系統結構示意圖。

圖2為本申請的整體使用狀態圖。

具體實施方式

為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請具體實施例及相應的附圖對本申請技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。

本申請中所述的一種伺服電機測功機，包括測控主櫃1、試驗平臺2，所述測控主櫃1固定設於試驗平臺2的下部，試驗平臺2上設有待測電機23，待測電機23沿著試驗平臺2的表面上固定，試驗平臺2的上部還設有轉矩轉速傳感器22與伺服加載電機21，伺服加載電機21通過轉矩轉速傳感器22與待測電機23固定連接，測控主櫃1與伺服加載電機21之間電性連接；至少具有兼容低速與高速情況下的各種旋轉機械加載需要的效果。

本申請實施例中，

通過測控主櫃1設於試驗平臺2的下部，通過試驗平臺2上部的伺服加載電機21與待測電機23連接，利用伺服加載電機21的性能對待測電機23進行功率的測試。

參見圖1～圖2中所示，一種伺服電機測功機，包括測控主櫃1、試驗平臺2，利用測控主櫃1中的測試元件對

所述測控主櫃1固定設於試驗平臺2的下部，試驗平臺2上設有待測電機23，待測電機 23沿著試驗平臺2的表面上固定，試驗平臺2的上部還設有轉矩轉速傳感器22與伺服加載電機21，伺服加載電機21通過轉矩轉速傳感器22與待測電機23固定連接，測控主櫃1與伺服加載電機21之間電性連接。

將伺服加載電機21、轉矩轉速傳感器22與待測電機23統一固定在試驗平臺2的水平表面上，利用水平面對上述三個器件進行固定，進而形成統一的連接方式。

將長方體形狀的測控主櫃1安裝在試驗平臺2的下部，形成以一體化的安裝模式。

本申請實施例中，

所述測控主櫃1與試驗平臺2的左側部固定安裝有試驗電源進行供電。

利用試驗電源對測控主櫃1與試驗平臺2中的各個器件以及電機進行供電，保證系統正常運行。

本申請實施例中，

所述測控主櫃1包括工控機11以及連接在工控機11右側的可編程控制器12，工業計算機及上位機軟體11：使用上位機軟體11進行集中控制和測量，將所有各測量單元數據全部實時傳輸至上位機軟體11進行同步顯示和保存。

PLC可編程控制器12及控制電路13：用於完成系統各個動作的安裝連接與控制，其中，可編程控制器12右側固定連接有控制電路13，控制電路13與試驗平臺2中的伺服加載電機21電性連接。

本申請實施例中，

所述測控主櫃1的下部中設有電參數測試模塊14與測控主櫃1左側部固定安裝的試驗電源連接，電參數測試模塊14向上與工控機11連接。

電參數測量單元14；用於測量待測電機23的輸入電壓、電流、功率等電參數；

通過電參數測量單元14對待測電機23中的多個數據進行測試，進而完成對待測電機23實際運動狀態的檢測。

利用工控機11對其中的數據進行統一的收集與控制。

本申請實施例中，

所述工控機11與伺服加載電機21之間還並聯有電阻測試模塊15、溫度測試模塊16、轉矩轉速測試模塊17。

通過

電阻測試模塊15即電阻測量單元或電阻測試元件或電阻檢測器；用於測量待測電機23繞組的直流電阻阻值。

溫度測試模塊16即溫度測量單元或溫度測試元件或溫度感應器；用於測量待測電機23各個部位的溫度，溫度測量模塊可最多達到8通道溫度的實時測量，歷史溫度曲線顯示及數據通信傳輸接口。

轉矩轉速測試模塊17即轉矩轉速測量單元或轉矩轉速測試元件或轉矩轉速感應器；用於測量待測電機23軸端的加載量及轉速，轉矩轉速測量模塊要求精度可達0.2級，滿足低轉速精度要求，允許衝擊轉矩負載。

本申請實施例中，

本伺服電力測功機，包括測控主櫃1、試驗臺架2。

上述測控主櫃1內集成有

試驗臺架2，包括伺服加載電機21、轉矩轉速傳感器22、待測電機23及試驗臺架24等。

系統利用伺服電機可進行轉速運行和轉矩運行的特點作為加載，並且伺服電機可實現轉速控制環、轉矩控制環的同時控制，因此伺服電機可從0r/min至額定轉速間的全程穩定加載；伺服電機與伺服驅動器間通過20位編碼器信號的連接，實現內部的自身閉環，因此其運行與加載將非常穩定。

申請中的結構與系統，解決旋轉機械在低速或零速時的扭力加載需求；解決加載控制範 圍內扭力或轉速控制不穩定或震蕩的情況；兼容低速與高速情況下的各種旋轉機械加載需要；提高測功機的穩定性和可靠性。

以上所述僅為本申請的實施例而已，而且，本申請中零部件所取的名稱也可以不同，並不限制本申請中的名稱。對於本領域技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的構思和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的權利要求範圍之內。