交流电机转矩检测装置

1.本实用新型涉及检测技术领域，特别是涉及交流电机转矩检测装置


背景技术：

2.堵转力矩，是指电机转速逐渐降低至转子停转时的转矩；为了更好的了解交流电机的综合性能，便于在产品设计时选用合适的电机，需要对交流电机的堵转力矩进行直接测试。
3.在一些简易的交流电机堵转力矩的直接测试方法当中，一般是将力矩扳手直接连接到交流电机的传动轴上，然后固定力矩扳手后启动电机，待电机转动至静止后读取力矩扳手的读数；然而力矩扳手存在最小读数，当转矩小于该读数时力矩扳手无法准确测量。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种交流电机转矩检测装置，能够较好的测量小型交流电机的堵转力矩。
5.本实用新型的交流电机转矩检测装置，包括：基座；固定装置，设置在基座上，固定装置用于固定待测电机的底座；连轴装置，转动设置在基座上，当待测电机固定于固定装置上时，连轴装置能够与待测电机的转轴可拆卸地固定；测量丝杆，转动设置在基座上，测量丝杆与连轴装置固定连接；测量螺母，与测量丝杆螺纹配合；滑块，与测量螺母连接，滑块能够沿测量丝杆的延伸方向滑动；弹性测力装置，连接基座和测量螺母，弹性测力装置能够测量测量螺母对基座施加的力。
6.根据本实用新型的一些实施例，测量丝杆沿前后方向延伸，弹性测力装置包括拉力测量装置，拉力测量装置沿前后方向连接滑块与基座。
7.根据本实用新型的一些实施例，拉力测量装置连接于滑块前侧。
8.根据本实用新型的一些实施例，基座上设置有导轨，导轨沿前后方向延伸，滑块与导轨滑动配合。
9.根据本实用新型的一些实施例，基座上设置有编码器，编码器用于测量测量丝杆的转速。
10.根据本实用新型的一些实施例，交流电机转矩检测装置还包括设置在基座上的散热风扇，散热风扇的出风方向朝向待测电机。
11.根据本实用新型的一些实施例，散热风扇有多个，多个散热风扇呈矩形阵列分布。
12.根据本实用新型的一些实施例，固定装置包括：固定转接件，设置在基座上；插销，设置在固定转接件下端；升降装置，设置在基座上，升降装置能够驱动固定转接件升降；固定转接件能够下降至插销插入待测电机的底座的固定孔以及基座的固定孔。
13.根据本实用新型的一些实施例，升降装置包括设置在基座上的固定气缸，固定气缸用于驱动固定转接件升降。
14.根据本实用新型的一些实施例，固定转接件有两个，两个固定转接件分别位于待
测电机的左右两侧。
15.应用上述交流电机转矩检测装置，在实际的测试过程当中，可以将待测电机固定在固定装置上，将电机的转轴与连轴装置固定，然后启动待测电机，使得待测电机带动测量丝杆转动；此时测量丝杆带动测量螺母和滑块沿测量丝杆的延伸方向移动并带动弹性测力装置变形，当弹性测力装置的拉伸力与测量丝杆施加给测量螺母的传动力平衡时，待测电机停转，根据此时弹性测力装置的读数和丝杆螺母机构的传动比与尺寸参数即可测量出待测电机停转时的转矩；对于转矩较小的交流电机来说，丝杆螺母机构可以将转矩放大并测量，能够较好的测量小型交流电机的堵转力矩。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为本实用新型实施例中交流电机转矩检测装置的轴测图；
19.图2为本实用新型实施例中交流电机转矩检测装置的俯视图；
20.图3为图2中a-a向的剖视图；
21.图4为本实用新型实施例中交流电机转矩检测装置另一视角的轴测图；
22.图5为图4中b处的放大图。
23.上述附图包含以下附图标记。
[0024][0025]
具体实施方式
[0026]
下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0027]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、
右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0028]
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0029]
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
[0030]
参照图1至图5，本实施例的交流电机转矩检测装置，包括：基座100；固定装置，设置在基座100上，固定装置用于固定待测电机110的底座；连轴装置，转动设置在基座100上，当待测电机110固定于固定装置上时，连轴装置能够与待测电机110的转轴可拆卸地固定；测量丝杆220，转动设置在基座100上，测量丝杆220与连轴装置固定连接；测量螺母230，与测量丝杆220螺纹配合；滑块240，与测量螺母230连接，滑块240能够沿测量丝杆220的延伸方向滑动；弹性测力装置260，连接基座100和测量螺母230，弹性测力装置260能够测量测量螺母230对基座100施加的力。
[0031]
应用上述交流电机转矩检测装置，在实际的测试过程当中，可以将待测电机110固定在固定装置上，将电机的转轴与连轴装置固定，然后启动待测电机110，使得待测电机110带动测量丝杆220转动；此时测量丝杆220带动测量螺母230和滑块240沿测量丝杆220的延伸方向移动并带动弹性测力装置260变形，当弹性测力装置260的拉伸力与测量丝杆220施加给测量螺母230的传动力平衡时，待测电机110停转，根据此时弹性测力装置260的读数和丝杆螺母机构的传动比与尺寸参数即可测量出待测电机110停转时的转矩；对于转矩较小的交流电机来说，丝杆螺母机构可以将转矩放大并测量，能够较好的测量小型交流电机的堵转力矩。
[0032]
具体地，弹性测力装置260测得的力，也即滑块240与测量螺母230对外输出的力，在已知该力大小以及丝杆螺母的尺寸参数的情况下，即可计算出丝杆的转矩，在电机转子静止的情况下盖转矩即为电机的堵转力矩；在测试过程当中，为了减少转动过程对测力的影响，应控制电机降压启动，慢速转动，之后再逐步提升电压至最大，以测量堵转力矩。
[0033]
在本实施例当中，弹性测力装置260连接滑块240与基座100，当滑块240运动位移越大，弹性测力装置260变形带给滑块240的反力越大，当滑块240静止时，弹性测力装置260对滑块240施加的反力与测量丝杆220的驱动力平衡，此时弹性测力装置260的示数即为测量丝杆220的驱动力大小；在此，弹性测力装置260可以采用现有技术当中已有的弹性测力机构，例如弹簧测力计，或者应变片测力计等。
[0034]
具体地，测量丝杆220沿前后方向延伸，弹性测力装置260包括拉力测量装置，拉力测量装置沿前后方向连接滑块240与基座100；如图2所示，拉力测量装置的连接方向与测量丝杆220的延伸方向一致；因此当待测电机110停转时弹性测力装置260施加的反力与丝杠施加的驱动力大小相等，也即此时弹性测力装置260测得的读数即为丝杆的驱动力。
[0035]
如图2所示，在优选的方案当中，滑块240与测量螺母230一体设置。
[0036]
具体地，如图2所示，拉力测量装置连接于滑块240前侧；此时待测电机110驱动测量丝杆220转动，带动测量螺母230向后移动，此时拉力测量装置对滑块240施加向前的作用力，当待测电机110停转后，拉力测量装置的示数即为测量丝杆220施加给测量螺母230和滑块240的驱动力，结合驱动丝杆的尺寸参数即可得出待测电机110的堵转力矩。
[0037]
由于丝杆螺母机构具有传动比大，反向自锁性能优越等特点，在本实施例当中，采用丝杆螺母机构能够有效放大待测电机110的扭矩，便于测量；同时测量螺母230和滑块240只能够在测量丝杆220的驱动下前后移动，而不能够在拉力测量装置的带动下前后移动；避免滑块240在拉力测量装置的带动下快速平移，造成器械损坏。
[0038]
如图2所示，基座100上设置有导轨250，导轨250沿前后方向延伸，滑块240与导轨250滑动配合；当测量螺母230和滑块240前后移动时，导轨250能够对滑块240的前后移动起到限位作用，确保滑块240前后移动方向的准确，提高测量精度。
[0039]
如图4、图5所示，为了防止丝杆转动速度太快，导致弹性测力装置260测力误差太大，基座100上设置有编码器270，编码器270用于测量测量丝杆220的转速；具体地，编码器270的码盘固定在测量丝杆220上，编码器270的光电测量元件安装在基座100上，编码器270可以检测到驱动丝杆的转速，当转速过高时可以控制电机降速。
[0040]
如图4所示，交流电机转矩检测装置还包括设置在基座100上的散热风扇140，散热风扇140的出风方向朝向待测电机110；由于测量堵转力矩时待测电机110的发热量较大，为防止待测电机110过热烧毁，在基座100上设置了散热风扇140，为电机表面散热。
[0041]
具体地，散热风扇140有多个，多个散热风扇140呈矩形阵列分布；在图4所示的优选方案当中，散热风扇140有四个，其沿上下和左右方向的矩形阵列分布，四个风扇均能够向前吹风，为待测电机110散热，提高散热效果。
[0042]
如图2至图4所示，固定装置包括：固定转接件130，设置在基座100上；插销131，设置在固定转接件130下端；升降装置，设置在基座100上，升降装置能够驱动固定转接件130升降；固定转接件130能够下降至插销131插入待测电机110的底座的固定孔以及基座100的固定孔；在测量之前，可以将电机放置在规定位置，并将电机的转轴与连轴装置固定，然后控制升降装置带动固定转接件130下降，使得插销131依次插入电机底座的安装孔和基座100的安装孔，将电机底座固定在基座100上；在测试完成后，可以控制升降装置带动固定转接件130上升，使得插销131从电机底座的安装孔和基座100的安装孔当中脱出，然后移走电机；与现有的螺钉固定相比，能够有效减少电机安装时间，提高测试效率。
[0043]
如图1所示，连轴装置包括联轴器210与轴承，安装在基座100上用于承载联轴器210，联轴器210后设置有插孔，插孔当中设置有键槽；在安装待测电机110时，可以在电机转轴的键槽当中安装传动键，然后将转轴插入插孔即可；联轴器210前端与测量丝杆220固定连接。
[0044]
具体地，升降装置包括设置在基座100上的固定气缸120，固定气缸120用于驱动固定转接件130升降；当然，也可以采用直线电机或者液压缸等驱动方式，驱动固定转接件130升降。
[0045]
具体地，如图4所示，固定转接件130有两个，两个固定转接件130分别位于待测电机110的左右两侧；此时，左右两侧的固定转接件130上的插销131能够同时对待测电机110底座的左右两侧都进行固定，保证电机测试时的平稳。
[0046]
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。