一种无人机电推进系统载荷测试系统的制作方法

本发明属于电动机螺旋桨领域，更具体地，涉及一种无人机电推进系统载荷测试系统。

背景技术：

1、在无人机用电机螺旋桨飞行环境中，电动机是动力源至关重要，电动机故障易出现在机构部分即轴承故障，如磨损不均匀，保持架断裂等，针对海拔高度、气流及螺旋桨力学性能条件不同，电机用轴承所受载荷不同，往往难以观测，存在较大的安全隐患。

2、同时，当下随着电动无人机的快速发展，更好评估电机的使用边界及使用寿命成为设计单位的迫切需求，现在有多种单工况下的测试方法，不能很好的将电机螺旋桨使用工况结合，使单一测试数据不能完全说服。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种无人机电推进系统载荷测试系统，该测试系统解决现有试验条件单一，载荷测试不直接等缺点，提供一种可普遍适用的地面载荷测试系统，满足电动机螺旋桨领域使用需求。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种无人机电推进系统载荷测试系统，包括：

3、基座，所述基座通过模拟飞行姿态机构与系统支架进行连接；

4、拉力和扭矩测试机构，设置在所述系统支架上，所述拉力和扭矩测试机构包括电机支架，所述电机支架与被测电机的一端连接；

5、电机轴弯矩测量机构，一端与所述被测电机的另一端连接，所述电机轴弯矩测量机构的另一端设置有螺旋桨；

6、控制器，与所述电机轴弯矩测量机构和所述拉力和扭矩测试机构连接。

7、可选地，所述拉力和扭矩测试机构包括：

8、所述电机支架为框架结构，所述电机支架包括前端支撑板、后端支撑板和两个侧面连接板，所述侧面连接板的两端分别与所述前端支撑板和所述后端支撑板的端部连接；

9、两组支架滑块，分别设置在所述侧面连接板的底部连接，所述支架滑块滑动设置在导轨支架的上侧；

10、两组扭矩拉压力传感器，分别设置在所述导轨支架的下侧，所述扭矩拉压力传感器与所述控制器连接。

11、可选地，每组所述扭矩拉压力传感器包括两个，所述扭矩拉压力传感器对称设置在所述导轨支架的下侧。

12、可选地，所述支架滑块的滑动距离不大于30mm。

13、可选地，所述拉力和扭矩测试机构还包括与控制器连接的轴向拉压力传感器，所述前端支撑板与所述被测电机连接，所述后端支撑板与所述轴向拉压力传感器的一端连接，所述轴向拉压力传感器与所述被测电机对称设置。

14、可选地，所述轴向拉压力传感器的另一端通过固定板与所述系统支架连接。

15、可选地，所述电机轴弯矩测量机构包括：

16、桨帽铜线圈，缠绕在所述螺旋桨的桨帽上；

17、电机铜线圈，缠绕在所述被测电机的机壳上，所述电机铜线圈与电源连接；

18、应变片，粘贴在所述被测电机的电机轴上；

19、信号转换电路，通过线缆与所述应变片连接，所述信号转换电路将信号通过所述桨帽铜线圈的磁信号互感传递至所述电机铜线圈，并由所述控制器接收。

20、可选地，所述系统支架包括安装支架和支架底板，所述安装支架的上端与所述拉力和扭矩测试机构连接，所述安装支架的下端通过焊接或螺接的方式与所述支架底板连接。

21、可选地，所述模拟飞行姿态机构包括至少三个电动缸，所述电动缸沿周向均匀设置在所述支架底板的下侧。

22、可选地，所述安装支架的高度不低于1m。

23、本发明提供了一种无人机电推进系统载荷测试系统，其有益效果在于：

24、1、该测试系统能够放置在风洞箱中可模拟无人机飞行情况，可提供螺旋桨转动产生的拉力、弯矩，由螺旋桨产生的附加电机轴应力数据，集成度高；

25、2、该测试系统中的电机轴弯矩无线测量机构，通过使用无线测量技术应用电推进系统载荷测量中安装调节简单，反馈数据直接，对电机系统迭代设计提供有力载荷数据支撑；

26、3、该测试系统中对电动缸的控制，能够满足无人机电推进系统俯仰角、偏航角、滚转角的调节，逼近实际飞行效果；

27、4、该测试系统将被测电机通过电机支架转接，方便通用，满足多型号多尺寸电机螺旋桨测试。

28、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，所述拉力和扭矩测试机构包括：

3.根据权利要求2所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，每组所述扭矩拉压力传感器包括两个，所述扭矩拉压力传感器对称设置在所述导轨支架的下侧。

4.根据权利要求2所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，所述支架滑块的滑动距离不大于30mm。

5.根据权利要求2所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，所述拉力和扭矩测试机构还包括与控制器连接的轴向拉压力传感器，所述前端支撑板与所述被测电机连接，所述后端支撑板与所述轴向拉压力传感器的一端连接，所述轴向拉压力传感器与所述被测电机对称设置。

6.根据权利要求5所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，所述轴向拉压力传感器的另一端通过固定板与所述系统支架连接。

7.根据权利要求1所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，所述电机轴弯矩测量机构包括：

8.根据权利要求1所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，所述系统支架包括安装支架和支架底板，所述安装支架的上端与所述拉力和扭矩测试机构连接，所述安装支架的下端通过焊接或螺接的方式与所述支架底板连接。

9.根据权利要求8所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，所述模拟飞行姿态机构包括至少三个电动缸，所述电动缸沿周向均匀设置在所述支架底板的下侧。

10.根据权利要求8所述的无人机电推进系统载荷测试系统，其特征在于，所述安装支架的高度不低于1m。

技术总结
本发明公开了一种无人机电推进系统载荷测试系统，涉及电动机螺旋桨领域，包括：基座，基座通过模拟飞行姿态机构与系统支架进行连接；拉力和扭矩测试机构，设置在系统支架上，拉力和扭矩测试机构包括电机支架，电机支架与被测电机的一端连接；电机轴弯矩测量机构，一端与被测电机的另一端连接，电机轴弯矩测量机构的另一端设置有螺旋桨；控制器，与电机轴弯矩测量机构和拉力和扭矩测试机构连接；该测试系统解决现有试验条件单一，载荷测试不直接等缺点，提供一种可普遍适用的地面载荷测试系统，满足电动机螺旋桨领域使用需求。

技术研发人员：蔡志英,李伟,陈东阳
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11