一種旋轉電機扭力測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋轉電機扭力測試裝置，包括：固定模組：用于固定待測電機；負載制動模組：用于為待測電機提供不同的負載力矩；數據采集模組：通過第一聯軸器與待測電機的轉軸連接，通過第二聯軸器與負載制動模組連接，所述數據采集模組設置有扭力傳感模組和速度傳感模組；控制模組：與所述負載制動模組、扭力傳感模組以及速度傳感模組通信連接；工控機：與所述控制模組進行通信。本實用新型的測試裝置通過負載制動模組提供負載力矩達到對電機制動，并結合扭力傳感模組以及速度傳感模組測定相應的速度和制動時的扭力從而可以完成扭矩、轉速以及扭矩和速度之間的關聯動態變化的測試，適應于各類旋轉電機的測試。
【專利說明】
一種旋轉電機扭力測試裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電機測試領域，尤其涉及一種旋轉電機扭力測試裝置。
【背景技術】
[0002]隨著工業自動化的快速發展，不同電機的使用在自動化設備已經是常態。電機種類繁多，制作技術和應用方向精細化:通常按用途可以分類為控制電機和驅動電機，其中控制電機包括步徑電機和伺服電機，驅動電機包括電動工具使用電機、家電用電電機、通用小型機械設備電機;如果電機按工作電源分，又可以分為直流電機和交流電機，其中直流包括無刷和有刷電機，交流分為單項和三項電機。通常電機廠家在規格書上都會定義不同電機的額定力矩和額定轉速，如果電機已經配置好減速機的話還會定義好傳動效率以及減速電機額定輸出力矩。但是不同的廠家生產的電機，其技術、制作工藝、品質保證以及測試測量能力都不盡相同。因此電機選型變成研發產品非常重要的一個環節，而電機的扭矩、轉速參數以及扭矩和速度之間的關聯動態變化成為選型的重中之重，而現有技術中并沒有一種通用的測試裝置。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種旋轉電機扭力測試裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種旋轉電機扭力測試裝置，包括:
[0005]固定模組:用于固定待測電機；
[0006]負載制動模組:用于為待測電機提供不同的負載力矩；
[0007]數據采集模組:通過第一聯軸器與待測電機的轉軸連接，通過第二聯軸器與負載制動模組連接，所述數據采集模組設置有用于測量待測電機轉速的速度傳感模組和用于測量所述負載力矩的扭力傳感模組；
[0008]控制模組:與所述負載制動模組、扭力傳感模組以及速度傳感模組通信連接，用于設定負載制動模組的負載力矩，處理速度傳感模組上傳的速度信號和扭力傳感模組上傳的扭力信號；
[0009]工控機:與所述控制模組進行通信，根據控制模組的處理結果確定待測電機的測試結果。
[0010]在本實用新型所述的旋轉電機扭力測試裝置中，所述第二聯軸器上固定有遮擋片，所述速度傳感模組包括與遮擋片配套的激光反射式傳感器。
[0011]在本實用新型所述的旋轉電機扭力測試裝置中，所述第一聯軸器通過一個扳手鉆夾頭與待測電機連接，所述扳手鉆夾頭的根部連接到第一聯軸器上，所述扳手鉆夾頭的頭部與待測電機的轉軸固定連接。
[0012]在本實用新型所述的旋轉電機扭力測試裝置中，所述負載制動模組采用磁粉制動器。
[0013]在本實用新型所述的旋轉電機扭力測試裝置中，所述扭力傳感模組為無線扭力傳感器。
[0014]在本實用新型所述的旋轉電機扭力測試裝置中，所述固定模組由相互垂直的四個固定板圍合組成，四個固定板通過旋轉螺絲在上下左右方向上移動以調節待測電機的固定位置。
[0015]在本實用新型所述的旋轉電機扭力測試裝置中，所述裝置還包括與工控機連接的用于顯示測量結果以及輸入控制信息的觸顯模組。
[0016]實施本實用新型的旋轉電機扭力測試裝置，具有以下有益效果:本實用新型的測試裝置通過負載制動模組提供負載力矩達到對電機制動，并結合扭力傳感模組以及速度傳感模組測定相應的速度和制動時的扭力從而可以完成扭矩、轉速以及扭矩和速度之間的關聯動態變化的測試，適應于各類旋轉電機的測試。
【附圖說明】
[0017]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0018]圖1是本實用新型的原理框圖；
[0019]圖2是本實用新型的組裝結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0021]參考圖1，本實用新型的旋轉電機扭力測試裝置包括:固定模組1(在圖2中示意)、負載制動模組2、數據采集模組3、控制模組4、工控機5;優選的還包括觸顯模組6。所述數據采集模組3包括用于測量負載制動模組2的負載力矩的扭力傳感模組32和用于測量待測電機10轉速的速度傳感模組31。
[0022]下面結合附圖1和圖2，分別就各個模組進行詳細闡述。
[0023]固定模組1:用于對不同種類、不同轉軸的待測電機10進行定位和固定。
[0024]不同電機轉軸的大小不同，電機的體型也不同。該模組可以定位和規定不同尺寸和大小的電機在同一位置，且能保持電機的轉軸的中心在一個位置。具體的，所述固定模組I由相互垂直的四個固定板圍合組成，四個固定板通過旋轉螺絲在上下左右方向上移動以調節待測電機10的固定位置。
[0025]負載制動模組2:用于為待測電機10提供不同的負載力矩以制動電機，當電機轉速變為零時，對應的負載力矩即為電機轉速所對應的力矩，由此即可得到一組電機轉速和力矩的數據。該模組提供的負載力矩是通過磁粉制動器來完成。
[0026]磁粉制動器(Magnetic Powder Brake)是根據電磁原理并利用磁粉來傳達轉矩的，磁粉制動器具有響應速度快、結構簡單、無污染、無噪音、無沖擊振動節約能源等優點，是一種多用途、性能優越的自動控制元件。由于磁粉離合器、制動器具有以上特點，現已被廣泛應用于造紙、印刷、塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金以及其他有關卷取加工行業中的放卷和收卷張力控制。另外磁粉離合器還可用于緩沖起動、過載保護、調速等。磁粉制動器還經常被用于傳動機械的測功加載和制動等。
[0027]磁粉制動器傳達的轉矩與激磁電流基本成線性關系，但是力矩與其轉速無關，因此只要改變激磁電流之大小，便可輕易地控制負載力矩之大小。該控制功能由控制模組4、工控機5實現。
[0028]數據采集模組3:主要是采集速度和扭力。
[0029]其通過第一聯軸器33與待測電機10的轉軸連接，通過第二聯軸器34與負載制動模組2連接，所述數據采集模組3內部扭力傳感模組32和速度傳感模組31。
[0030]固定尺寸的聯軸器可以連接對應尺寸的轉軸，但是由于待測的電機轉軸大小不一，因此，為了使用各類型號大小的電機，優選的，所述第一聯軸器33通過一個扳手鉆夾頭331與待測電機10連接，所述扳手鉆夾頭331的根部連接到第一聯軸器33上，所述扳手鉆夾頭331的頭部與待測電機10的轉軸固定連接。
[0031]扭力傳感模組32采用扭力傳感器，又稱力矩傳感器、扭力傳感器、轉矩傳感器、扭矩儀，分為動態和靜態兩大類，其中動態扭矩傳感器又可叫做轉矩傳感器、轉矩轉速傳感器、非接觸扭矩傳感器、旋轉扭矩傳感器等。扭矩傳感器是對各種旋轉或非旋轉機械部件上對扭轉力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉換成精確的電信號，可以將扭矩與轉速的頻率信號送給控制模組4中的計算機或PLD進行處理。
[0032]進一步優選的，扭力傳感器為無線扭力傳感器。無線扭力傳感器實現了數據的無線傳輸。傳感器數據采集發射的功能是基于扭矩傳感器、信號處理電路、單片機和無線發射電路組成。扭矩傳感器采集的扭矩電信號由單片機控制的信號處理電路進行放大、A/D轉換之后，無線發射電路中的編碼器將采集到的數字量編碼通過發射電路發送，控制模組4中的無線接收模塊接收到數據后，解碼器將譯出的數據傳送給單片機，得到扭力值、轉速以及對應的報表曲線圖。
[0033]其中，所述速度傳感模組31采用的激光反射式傳感器。所述第二聯軸器34上固定有遮擋片311。速度傳感模組31是計算軸轉動的速度。遮擋片311為一個小的鐵質擋片，該擋片固定在第二聯軸器34上，隨著第二聯軸器34做轉動動作，激光反射式傳感器則固定在扭力傳感模組32的表面呈現靜態。當激光反射式傳感器被遮擋片311遮擋時記數一次。
[0034]控制模組4:與所述負載制動模組2、扭力傳感模組32以及速度傳感模組31通信連接，用于設定負載制動模組2的負載力矩，處理速度傳感模組31上傳的速度信號和扭力傳感模組3 2上傳的扭力信號。同時當電機為可控制電機的時候，可以控制該電機的速度和進行相關參數的設定。該模組把所有數據交付至工控機5進行收集、控制和處理。
[0035]工控機5:與所述控制模組4進行通信，根據控制模組4的處理結果確定待測電機10的測試結果。包括UI和應用端，處理控制模塊所有的數據、給軟件提供硬件平臺，其將所有數據進行同步收集、記錄和處理。能夠通過軟體對電機轉速進行設置。該模組可以將所有的數據實時生成數據報表以及圖表。整個裝置有兩種控制模式:一種是手動靜態扭力測試;一種是自動測試電機扭力。
[0036]當使用手動的時候，設定電機轉速，設定估算的最大制動扭力大小，軟件會控制磁粉制動的制動力會直接到預設的負載扭力*80%，此時電機速度從O開始轉動，制動力會在5秒內增加到目標扭力最大負載，運行5秒后，制動力會慢慢增加至該電機的額定最大負載的扭力(該過程進行20秒，在超出額定負載的情況下運行速度會越來越慢，直至停止)，當測試傳感器獲得速度為O的時候，停止測試。測試軟件會記錄所有測試過程的數據并且生成圖表。
[0037]當使用自動測試模式的時候，需要預設定該待測電機10的最大額定扭矩和最大轉速，軟件會自動在將扭力值分為0-5段，此時的測試方法和手動測試設定后的測試過程相同，自動過程其實是能夠自動把這5個段點的所有扭力和轉速的值和圖表一一自動生成。
[0038]觸顯模組6:為觸摸屏顯示控制方式。控制模組4通過串口把所有其他模塊的數據發送至工控機5的工業電腦，軟件會對所有數據進行控制處理，顯示器可以顯示所有的信息以及進行輸入指令。
[0039]綜上所述，實施本實用新型的旋轉電機扭力測試裝置，具有以下有益效果:本實用新型的測試裝置通過負載制動模組提供負載力矩達到對電機制動，并結合扭力傳感模組以及速度傳感模組測定相應的速度和制動時的扭力從而可以完成扭矩、轉速以及扭矩和速度之間的關聯動態變化的測試，適應于各類旋轉電機的測試。
[0040]上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內。
【主權項】
1.一種旋轉電機扭力測試裝置，其特征在于，包括: 固定模組(I):用于固定待測電機(10); 負載制動模組(2):用于為待測電機(10)提供不同的負載力矩； 數據采集模組(3):通過第一聯軸器(33)與待測電機(10)的轉軸連接，通過第二聯軸器(34)與負載制動模組(2)連接，所述數據采集模組(3)設置有用于測量待測電機(10)轉速的速度傳感模組(31)和用于測量所述負載力矩的扭力傳感模組(32); 控制模組(4):與所述負載制動模組(2)、扭力傳感模組(32)以及速度傳感模組(31)通信連接，用于設定負載制動模組(2)的負載力矩，處理速度傳感模組(31)上傳的速度信號和扭力傳感模組(32)上傳的扭力信號； 工控機(5):與所述控制模組(4)進行通信，根據控制模組(4)的處理結果確定待測電機(10)的測試結果。2.根據權利要求1所述的旋轉電機扭力測試裝置，其特征在于，所述第二聯軸器(34)上固定有遮擋片(311)，所述速度傳感模組(31)包括與遮擋片(311)配套的激光反射式傳感器。3.根據權利要求1所述的旋轉電機扭力測試裝置，其特征在于，所述第一聯軸器(33)通過一個扳手鉆夾頭(331)與待測電機(10)連接，所述扳手鉆夾頭(331)的根部連接到第一聯軸器(33)上，所述扳手鉆夾頭(331)的頭部與待測電機(1)的轉軸固定連接。4.根據權利要求1所述的旋轉電機扭力測試裝置，其特征在于，所述負載制動模組(2)采用磁粉制動器。5.根據權利要求1所述的旋轉電機扭力測試裝置，其特征在于，所述扭力傳感模組(32)為無線扭力傳感器。6.根據權利要求1所述的旋轉電機扭力測試裝置，其特征在于，所述固定模組(I)由相互垂直的四個固定板圍合組成，四個固定板通過旋轉螺絲在上下左右方向上移動以調節待測電機(10)的固定位置。7.根據權利要求1所述的旋轉電機扭力測試裝置，其特征在于，所述裝置還包括與工控機(5)連接的用于顯示測量結果以及輸入控制信息的觸顯模組(6)。
【文檔編號】G01L5/00GK205562093SQ201620081252
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月27日
【發明人】阮仕濤
【申請人】深圳市祈飛科技有限公司