一种直线电机性能测试装置的制作方法

本发明涉及直线电机测试，具体为一种直线电机性能测试装置。

背景技术：

1、直线电机也称电动推杆。目前世界上高速加工技术成为近些年发展迅速的主要技术之一。直线电机开始作为高速进给系统出现在加工中心中。由于直接驱动进给系统具有传统进给系统无法比拟的优点和潜力，再次受到各国的重视。直线电机作为一种机电系统，将机械结构简单化，电气控制复杂化，符合现代机电技术的发展趋势；对直线电机性能的检测实验方法及实验设备的研制就显得至关重要。

2、如现有技术，公开(公告)号：cn108957321a，一种直线电机测试平台，包括床身、直线轨道、测试平台、光栅尺、预紧机构和测力机构，直线轨道设于床身上，测试平台与直线轨道之间活动连接，测试平台上形成有容置腔室，测试平台用于与被测直线电机连接，被测直线电机驱动测试平台在直线轨道上移动，光栅尺位于测试平台的一侧，光栅尺与床身连接，预紧机构、测力机构分别位于床身的两端，预紧机构、测力机构均与测试平台连接，预紧机构用于减小测试平台受到的摩擦力干扰，测力机构用于测量被测直线电机的推力大小。

3、虽然该发明的结构较为精简，对不同型号直线电机的兼容性较高，提高测试的安全性，避免发生对直线电机速度失去控制的现象，防止出现撞机的情况，也能提高测试的精度。

4、但该发明难以测试直线电机在不同角度不同转速下直线电机的推力和能量转化率。

5、因此需要设计一种直线电机性能测试装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种直线电机性能测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种直线电机性能测试装置，包括主体，主体上安装有推力测试组件和能量转化率测试组件，还包括角度调节组件和控制系统，测量在不同角度不同转速下直线电机的推力和能量转化率。

3、通过采用上述技术方案：通过推力测试组件和能量转化率测试组件，方便测出直线电机的推力和能量转化率，通过角度调节组件和控制系统，方便对不同规格的直线进行不同角度不同转速下的推力和能量转化率的测量。

4、优选的，所述主体包括底板和测试台，所述底板的顶部左侧焊接有竖板，所述竖板的顶部焊接有凵形连接板，所述测试台的左端通过销轴与凵形连接板活动连接；

5、所述角度调节组件包括电缸，所述电缸安装在电缸安装板上，所述电缸安装板滑动安装在所述底板的顶部，所述电缸的活塞杆的上端焊接有弧形板，所述弧形板的顶部焊接有连杆，所述连杆的顶部焊接有圆轴，所述圆轴卡在所述测试台底部的凹槽内；

6、所述推力测试组件由左至右依次包括移动板、缓冲板、定位板，所述定位板安装在所述测试台的顶部，所述移动板的右侧壁上安装有限位杆，所述限位杆的右端依次活动穿过缓冲板和定位板，在所述移动板和所述缓冲板之间所述限位杆的外部套装有弹簧，所述缓冲板和所述定位板之间固定安装有横杆，所述横杆的中部安装有压力传感器。

7、所述能量转化率测试组件包括限位组件，所述限位组件包括纵向板和两个夹板，所述纵向板安装在所述测试台的顶部左侧，前后两个所述夹板的左侧一体成型有t形滑块二，所述纵向板的右侧壁上开设有供所述t形滑块二滑动的纵向t形槽，所述纵向t形槽的中部焊接有轴承，所述轴承的内环内部焊接有螺纹杆，所述螺纹杆的螺向以其中点为分割点前后相反，所述螺纹杆与前后两个所述t形滑块二螺接；

8、所述控制系统包括plc控制器，所述plc控制器通过模拟量输入输出模板、接线端子、调速器、变频器对直线电机的转速进行控制，为直线电机接电能表，在直线电机上安装位移传感器，位移传感器与所述plc控制器电性连接，直线电机在带动重物移动，通过计算得出重物在运动时需要做的工：w有＝g物*sinq*l，其中g物为重物的重力，q为重物与水平面的夹角，l为重物移动的距离，通过电能表观察直线电机所消耗的实际电量w实，则直线电机的能量转化率η＝w有/w实，通过角度调节组件调节直线电机的角度，通过控制系统操控直线电机的转速，测量不同角度不同转速下直线电机的能量转化率。

9、通过采用上述技术方案：测试时，通过限位组件对直线电机的主体进行限位，将直线电机的主体放在前后两个夹板之间，然后顺时针扭转螺纹杆，带动前后两个夹板相互靠近对直线电机进行夹紧定位，方便对不同型号不同大小的直线电机进行定位；

10、使用前先对角度调节组件使用原理进行介绍：通过电缸控制，电缸的活塞杆上升越高测试台与水平面的夹角越大，当电缸的活塞杆升高时，电缸自动向左移动，当电缸停止工作时，角度调节完成，同理电缸的活塞杆下降时测试台与水平面的夹角变小，当电缸的活塞杆降低时，电缸自动向右移动，当电缸停止工作时，角度调节完成，角度调节十分方便快捷；

11、控制系统使用原理：plc控制器通过模拟量输入输出模板、接线端子、调速器、变频器对直线电机的转速进行控制；

12、进行推力测试时，将直线电机的电动滑台通过连接件与移动板固定连接，然后控制直线电机带动电动滑台向右移动，带动移动板向右移动，在弹簧的作用下，缓冲板缓慢对横杆和压力传感器提供压力，大大降低了瞬时冲击强度，有效的防止直线电机和压力传感器发生损坏，观察压力传感器收到的压力，当数字达到最大不变后就是直线电机的最大推力，通过角度调节组件和控制系统方便测试不同转速不同角度下直线电机的推力大小；由于移动板的右侧壁上安装有限位杆，限位杆的右端依次活动穿过缓冲板和定位板，在移动板和所述缓冲板之间限位杆的外部套装有弹簧，限位杆不仅减少缓冲板和移动板在移动时的晃动，还对弹簧提供限位，防止弹簧被挤压弯曲，同时方便定位板、缓冲板和移动板整体拆装；

13、能量转化率测试原理：先将定位板、缓冲板和移动板整体拆除，然后将砝码或其他已知质量的重物固定在直线电机的电动滑台上，直线电机在带动重物移动，通过计算得出重物在运动时需要做的工w有＝g物*sinq*l，其中g物为重物的重力，q为重物与水平面的夹角，l为重物移动的距离，通过电能表观察直线电机所消耗的实际电量w实，则直线电机的能量转化率η＝w有/w实，通过角度调节组件调节直线电机的角度，通过控制系统操控直线电机的转速，测量不同角度不同转速下直线电机的能量转化率。

14、优选的，所述销轴跟随所述测试台旋转，所述销轴的胶接有指针，所述凵形连接板的外壁胶接有量角器。

15、通过采用上述技术方案：通过指针和量角器方便测出测试台与水平面的角度。

16、优选的，所述电缸安装板的底部的前后两侧均一体成型有t形滑块一，所述t形滑块一的底部一体成型有滑块，所述滑块的底部安装有滑轮一，所述底板的顶部开设有供所述t形滑块一、滑块和滑轮一移动的滑槽。

17、通过采用上述技术方案：t形滑块一、滑块和滑轮一不仅能减少电缸安装板在移动的晃动，还对电缸安装板进行限位，有效的防止电缸安装板发生倾斜导致测试台发生晃动，有效的提高了检测精度。

18、优选的，所述弧形板和所述电缸安装板之间至少安装有四个伸缩件，所述伸缩件为外管套内杆设置。

19、通过采用上述技术方案：通过伸缩件的作用有效的减少弧形板在上下移动时的晃动。

20、优选的，所述移动板的右侧壁的中部焊接有顶杆，所述顶杆的右端外部套装有橡胶套。

21、通过采用上述技术方案：当直线电机的推力过大，超过四根弹簧的压缩极限时，顶杆与缓冲板接触，由于弹簧的缓冲作用，以及橡胶套的作用，顶杆与缓冲板不会硬性接触，有效的降低直线电机和压力传感器损坏的几率。

22、优选的，所述定位板的底部四角均焊接有圆插杆，所述测试台的顶部开设供所述圆插杆插入的插孔；所述缓冲板和所述移动板的底部四角均安装有滑轮二。

23、通过采用上述技术方案：通过圆插杆的作用，方便定位板的拆装；通过滑轮二的作用，减少了缓冲板和移动板在移动时受到的摩擦力，提高了推力检测精度。

24、优选的，所述夹板的底部均一体成型有t形滑块三，所述测试台的顶部开设有供所述t形滑块三前后移动的纵向滑槽。

25、通过采用上述技术方案：通过t形滑块三的作用有效的减少夹板在前后移动时的晃动。

26、优选的，所述纵向板的底部焊接有矩形插杆，所述测试台的顶部开设有供所述矩形插杆插入的插孔，所述螺纹杆的一端焊接有把手。

27、通过采用上述技术方案：通过矩形插杆方便纵向板的拆装；通过把手方便扭转把手。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、通过推力测试组件和能量转化率测试组件，方便测出直线电机的推力和能量转化率，通过角度调节组件和控制系统，方便对不同规格的直线进行不同角度不同转速下的推力和能量转化率的测量；

30、通过限位组件对直线电机的主体进行限位，将直线电机的主体放在前后两个夹板之间，然后顺时针扭转螺纹杆，带动前后两个夹板相互靠近对直线电机进行夹紧定位，方便对不同型号不同大小的直线电机进行定位；

31、电缸的活塞杆上升越高测试台与水平面的夹角越大，电缸的活塞杆下降时测试台与水平面的夹角变小，当电缸停止工作时，角度调节完成，角度调节十分方便快捷；

32、将直线电机的电动滑台通过连接件与移动板固定连接，然后控制直线电机带动电动滑台向右移动，在弹簧的作用下，缓冲板缓慢对横杆和压力传感器提供压力，大大降低了瞬时冲击强度，有效的防止直线电机和压力传感器发生损坏，观察压力传感器收到的压力，当数字达到最大不变后就是直线电机的最大推力，通过角度调节组件和控制系统方便测试不同转速不同角度下直线电机的推力大小；由于移动板的右侧壁上安装有限位杆，限位杆的右端依次活动穿过缓冲板和定位板，在移动板和所述缓冲板之间限位杆的外部套装有弹簧，限位杆不仅减少缓冲板和移动板在移动时的晃动，还对弹簧提供限位，防止弹簧被挤压弯曲，同时方便定位板、缓冲板和移动板整体拆装；

33、计算得出重物在运动时需要做的工w有＝g物*sinq*l，其中g物为重物的重力，q为重物与水平面的夹角，l为重物移动的距离，通过电能表观察直线电机所消耗的实际电量w实，则直线电机的能量转化率η＝w有/w实，通过角度调节组件调节直线电机的角度，通过控制系统操控直线电机的转速，测量不同角度不同转速下直线电机的能量转化率；

34、t形滑块一、滑块和滑轮一不仅能减少电缸安装板在移动的晃动，还对电缸安装板进行限位，有效的防止电缸安装板发生倾斜导致测试台发生晃动，有效的提高了检测精度；通过伸缩件的作用有效的减少弧形板在上下移动时的晃动；

35、当直线电机的推力过大，超过四根弹簧的压缩极限时，顶杆与缓冲板接触，由于弹簧的缓冲作用，以及橡胶套的作用，顶杆与缓冲板不会硬性接触，有效的降低直线电机和压力传感器损坏的几率；

36、通过圆插杆的作用，方便定位板的拆装；通过滑轮二的作用，减少了缓冲板和移动板在移动时受到的摩擦力，提高了推力检测精度；通过t形滑块三的作用有效的减少夹板在前后移动时的晃动；通过矩形插杆方便纵向板的拆装；通过把手方便扭转把手。