力矩電機轉矩波動系數檢測儀及檢測方法技術

力矩電機轉矩波動系數檢測儀及檢測方法，屬于力矩電機轉矩波動測量技術領域。它解決了現有力矩電機轉矩波動系數檢測儀在測量定子給傳感器的力的過程中，由于定子本身存在重力干擾，使得檢測結果不可靠的問題。檢測儀包括測功機、標定組件、第一聯軸器、被測力矩電機、卡盤機械手、承重軸承、第二聯軸器、位置調整基座、步進電機、穩定基座、單片機和計算機；檢測方法首先進行初始標定；然后調節卡盤機械手，使其將被測力矩電機的定子卡牢；給被測力矩電機加電使其產生轉矩，再使其處于堵轉狀態；最后由步進電機帶動被測力矩電機的定子旋轉一周，同步采集轉矩信號，輸出給計算機；本發明專利技術適用于力矩電機轉矩波動系數的檢測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，屬于力矩電機轉矩波動測量

技術介紹
隨著現代科技的進步與發展，在機械制造、自動控制、航空航天以及國防等眾多領域已大量使用了力矩電機。生產科研的實踐要求力矩電機具有較高的可靠、穩定性、可控性以及節能環保性，其中在運轉平穩性方面要求電機轉矩波動要小，所以在電機轉矩波動情況的檢測過程中，如何提高檢測工具的實用性和可靠性是非常關鍵的問題。目前，我國仍廣泛應用傳統的測功機對力矩電機進行性能檢測，其測定方式是在規定的工作電壓條件下，通過給電機施加額定力矩來測量電機的轉速、電流，基于此原理，現在常用的測量波動轉矩的方法一般分為直接測量法和間接測量法。直接測量法需要高分辨率的轉矩傳感器，在電機運行的條件下，由于電磁噪聲的影響，檢測信號分辨率極低；而間接測量法用電流間接計算電機的波動轉矩，通過碼盤的位置信息參數來重新構建電機的電磁轉矩，對電機參數和機械系統參數要求較高，故不適合評價電機的轉矩波動。在檢測儀器方面，生產檢測一線仍然使用傳統測功機，在操作上需要大量人力來進行安裝拆卸以及數據的手動記錄，大大限制了成本的降低。并且取點個數有限，偶然性較大，不能全面地反映電機轉矩波動情況。隨著力矩電機的產量的提高和產品性能要求的提高，急需一種結構科學合理、操作簡單方便、可精確測量和計算并實時輸出的電機轉矩波動系數自動化檢測儀。近年來，雖然出現了可以固定測量一個點位的力矩波動測量儀器，但其測量的偶然性仍然很大。新近出現的檢測儀器裝有多個壓力傳感器，通過固定定子，測量定子給傳感器的力再進行計算機解算而得到力矩大小。由于其測量過程中定子本身重力等干擾的存在，故其原理的合理性及檢測結果的可靠性都大打折扣。迄今為止，仍然沒有能夠實現電機轉矩的全方位自動化準確測量和實時輸出的儀器。
技術實現思路
本專利技術是為了解決現有力矩電機轉矩波動系數檢測儀在測量定子給傳感器的力的過程中，由于定子本身存在重力干擾，使得檢測結果不可靠的問題，提供一種。本專利技術所述力矩電機轉矩波動系數檢測儀，它包括測功機，它還包括標定組件、第一聯軸器、被測力矩電機、卡盤機械手、承重軸承、第二聯軸器、位置調整基座、步進電機、穩定基座、單片機和計算機，測功機固定在穩定基座上，測功機的輸出軸穿過標定組件后通過第一聯軸器與被測力矩電機轉子的轉軸連接，步進電機的動力輸出軸通過第二聯軸器連接卡盤機械手的中軸，卡盤機械手用于卡牢被測力矩電機的定子，卡盤機械手的中軸與測功機的輸出軸同軸線，卡盤機械手與第二聯軸器之間的轉軸上設置承重軸承，承重軸承和步進電機固定在位置調整基座上；位置調整基座通過雙向滑槽與穩定基座滑動連接，雙向滑槽的滑動方向平行于測功機的軸向；被測力矩電機的轉矩信號輸出端連接測功機的采樣信號輸入端，測功機的采樣信號輸出端連接單片機的模擬信號輸入端，單片機的控制信號輸出端連接被測力矩電機的控制信號輸入端，單片機的數字信號輸出端連接計算機的數字信號輸入端。 所述標定組件由標定杠桿和砝碼組成，標定杠桿設置在測功機的輸出軸上，并且該輸出軸穿過標定杠桿的中心，砝碼懸掛在標定杠桿的一端。基于上述力矩電機轉矩波動系數檢測儀的檢測方法，它包括以下步驟步驟一采用由標定杠桿和砝碼組成的標定組件對測功機進行初始標定；步驟二 調節卡盤機械手，使其將被測力矩電機的定子卡牢；步驟三給被測力矩電機加電使其產生轉矩，并使被測力矩電機的工作電壓在不高于電機額定電壓情況下連續可調；同時測功機根據被測力矩電機的當前轉矩給其加相應的反向轉矩，使被測力矩電機停止轉動；被測力矩電機的連續峰值堵轉時間不超過一分鐘；步驟四由單片機控制步進電機帶動被測力矩電機的定子旋轉一周，該定子旋轉方向與步驟二中被測力矩電機加電產生力矩的轉動方向相反，在定子旋轉一周的過程中，采用測功機同步采集被測力矩電機的轉矩信號，并對該轉矩信號進行濾波和放大，然后經單片機進行A/D轉換處理后，輸出給計算機；步驟五計算機對采樣獲得的數字信號進行計算，獲得被測力矩電機轉矩的最大值、最小值以及定子旋轉一周在0°、90°、180°和270°四個點位的轉矩值，進而獲得被測力矩電機的轉矩波動系數。本專利技術的優點是本專利技術所述檢測儀結構科學合理、操作簡單方便，可用于精確測量被測力矩電機的轉矩信號，并實時計算輸出被測力矩電機的轉矩波動系數。所述檢測儀根據實際生產的需要，改進了傳統檢測儀，它通過測功機給被測力矩電機加反向力矩，讓電機停止轉動。在堵轉狀態下，步進電機帶動的卡盤機械手抓住被測電機，在單片機的控制下實現被測電機定子旋轉一周。在此過程中，完成數據的采集、濾波和放大，實現了對被測力矩電機轉矩波動情況的全方位自動檢測。本專利技術方法可以真實地顯示出被測電機定子旋轉一周過程中轉矩波動情況，實現了轉矩全方位測量和計算結果的實時輸出。人機界面良好，顯示效果直觀，抗干擾能力強，能真實、準確、實時地反應轉矩波動情況。本專利技術為提升電機制造水平和提高對其檢測效率、減少人力資源成本、實現低碳環保等方面提供了自動化的儀器設備保障。附圖說明圖I為本專利技術的檢測儀的結構示意圖2為圖I中測功機的右視圖；圖3為本專利技術檢測方法的控制原理框圖。具體實施例方式具體實施方式一下面結合圖I至圖3說明本實施方式，本實施方式所述力矩電機轉矩波動系數檢測儀，它包括測功機1，其特征在于它還包括標定組件、第一聯軸器4、被測力矩電機5、卡盤機械手6、承重軸承7、第二聯軸器8、位置調整基座9、步進電機10、穩定基座11、單片機12和計算機13，測功機I固定在穩定基座11上，測功機I的輸出軸穿過標定組件后通過第一聯軸器4與被測力矩電機5轉子的轉軸連接，步進電機10的動力輸出軸通過第二聯軸器8連接卡盤機械手6的中軸，卡盤機械手6用于卡牢被測力矩電機5的定子，卡盤機械手6的中軸與測功機I的輸出軸同軸線，卡盤機械手6與第二聯軸器8之間的轉軸上設置承重軸承7， 承重軸承7和步進電機10固定在位置調整基座9上；位置調整基座9通過雙向滑槽與穩定基座11滑動連接，雙向滑槽的滑動方向平行于測功機I的軸向；被測力矩電機5的轉矩信號輸出端連接測功機I的采樣信號輸入端，測功機I的采樣信號輸出端連接單片機12的模擬信號輸入端，單片機12的控制信號輸出端連接被測力矩電機5的控制信號輸入端，單片機12的數字信號輸出端連接計算機13的數字信號輸入端。本實施方式中，穩定基座11用于承擔檢測儀的整體重量，承重軸承7用于支撐機械連接件。調整基座9具有垂直雙向滑槽，其固定于穩定基座11的一端，可根據被測力矩電機5的大小對調整基座9的位置進行調整。被測力矩電機5定子可通過卡盤機械手6卡牢，卡盤機械手6與聯動中軸5-1相連，再與步進電機10相連。采用單片機12作為控制核心，與計算機13進行通信。具體實施方式二 下面結合圖I和圖2說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的進一步說明，所述標定組件由標定杠桿2和砝碼3組成，標定杠桿2設置在測功機I的輸出軸上，并且該輸出軸穿過標定杠桿2的中心，砝碼3懸掛在標定杠桿2的一端。測功機I作為感知測量的主體，測功機I外部中軸連接用于初始標定的標定杠桿2,通過破碼3進行初始標定。具體實施方式三下面結合圖I至圖3說明本實施方式，本實施方式為基于實施方式一或二所述力矩電機轉矩波動系數檢測儀的檢測方法，它包本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種力矩電機轉矩波動系數檢測儀，它包括測功機(1)，其特征在于：它還包括標定組件、第一聯軸器(4)、被測力矩電機(5)、卡盤機械手(6)、承重軸承(7)、第二聯軸器(8)、位置調整基座(9)、步進電機(10)、穩定基座(11)、單片機(12)和計算機(13)，測功機(1)固定在穩定基座(11)上，測功機(1)的輸出軸穿過標定組件后通過第一聯軸器(4)與被測力矩電機(5)轉子的轉軸連接，步進電機(10)的動力輸出軸通過第二聯軸器(8)連接卡盤機械手(6)的中軸，卡盤機械手(6)用于卡牢被測力矩電機(5)的定子，卡盤機械手(6)的中軸與測功機(1)的輸出軸同軸線，卡盤機械手(6)與第二聯軸器(8)之間的轉軸上設置承重軸承(7)，承重軸承(7)和步進電機(10)固定在位置調整基座(9)上；位置調整基座(9)通過雙向滑槽與穩定基座(11)滑動連接，雙向滑槽的滑動方向平行于測功機(1)的軸向；被測力矩電機(5)的轉矩信號輸出端連接測功機(1)的采樣信號輸入端，測功機(1)的采樣信號輸出端連接單片機(12)的模擬信號輸入端，單片機(12)的控制信號輸出端連接被測力矩電機(5)的控制信號輸入端，單片機(12)的數字信號輸出端連接計算機(13)的數字信號輸入端。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：關宇東，杜克，揭軍，仲小挺，提純利，滕藝丹，黃博聞，陳家鑫，李爾佳，戴翊軒，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：