一种磁场调制齿轮传动性能测试方法和系统

本发明涉及电气传动测试领域，特别是涉及一种磁场调制齿轮传动性能测试方法和系统。

背景技术：

1、磁场调制齿轮是一种利用磁场的耦合来传递动力的机械装置，能够实现无接触式传动，具有振动噪声小、无需润滑和自动过载保护等优点，而且具有很高的传动转矩密度，因而在航空发动机、舰船推进器以及新能源汽车等领域具有广阔的应用前景。

2、目前针对磁场调制齿轮传动性能测试的方法，主要为驱动电机配合磁粉制动器或负载电机，将磁场调制齿轮放置在两者中间，磁场调制齿轮的输入端和输出端分别连有转速转矩测试仪，所有设备和仪器同轴连接，进而对磁场调制齿轮的功率、转矩和效率等传动性能进行测试。

3、上述的测试方法适用于中小型的磁场调制齿轮，对于大型磁场调制磁轮，尤其功率在几百千瓦至几个兆瓦，同时具有较大的调制比时，进行传动性能测试是非常困难的，这是由于大功率等级测试对驱动配套设备、测试仪器和负载端等要求极高，对测试场地和供电变压器容量等亦有极高要求。在调制比较大的情况下，尤其调制比达到十倍以上时，磁场调制齿轮的驱动设备需要较高的转速和较小的转矩，而在负载端需要提供较大的转矩和较低的转速，这就说明磁场调制齿轮的驱动、负载设备在大功率等级下，同时存在高倍的转矩、转速差，这给设备选型、使用和连接等都增加了极大的难度，测试成本十分高昂。因此，实验室条件下大功率高调制比磁场调制齿轮测试方法的开发就显得尤为重要。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

2、根据本发明第一方面，提供了一种磁场调制齿轮传动性能测试系统，所述测试系统包括：第一变频器、第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二变频器、第二驱动电机和第二转矩转速测试仪，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二转矩转速测试仪和第二驱动电机同轴设置，所述第一变频器的一端跟电网连接，另一端跟第一驱动电机连接，所述第二变频器的一端跟电网连接，另一端跟第二驱动电机连接，第一变频器和第二变频器之间通过直流母线连接，第一驱动电机的转速大于第二驱动电机的转速；所述测试系统用于对磁场调制齿轮进行转矩极限测试和转速极限测试，以对磁场调制齿轮传动性能进行测试，其中，在转矩极限测试过程中，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二转矩转速测试仪和第二驱动电机处于连接状态，磁场调制齿轮的输入转速小于磁场调制齿轮的输入额定转速，磁场调制齿轮的输出转矩大于磁场调制齿轮的输出额定转矩，在转速极限测试过程中，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮和第二转矩转速测试仪处于连接状态，第二转矩转速测试仪与第二驱动电机处于脱开状态，磁场调制齿轮的输入转速大于磁场调制齿轮的输入额定转速。

3、根据本发明第二方面，提供一种磁场调制齿轮传动性能测试方法，所述方法包括如下步骤：

4、s300，对磁场调制齿轮进行转矩极限测试。

5、s400，对磁场调制齿轮进行转速极限测试。

6、其中，所述转矩极限测试和转速极限测试基于测试系统实现，所述测试系统包括第一变频器、第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二变频器、第二驱动电机和第二转矩转速测试仪，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二转矩转速测试仪和第二驱动电机同轴设置，所述第一变频器的一端跟电网连接，另一端跟第一驱动电机连接，所述第二变频器的一端跟电网连接，另一端跟第二驱动电机连接，第一变频器和第二变频器之间通过直流母线连接，第一驱动电机的转速大于第二驱动电机的转速；其中，在转矩极限测试过程中，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二转矩转速测试仪和第二驱动电机处于连接状态，磁场调制齿轮的输入转速小于磁场调制齿轮的输入额定转速，磁场调制齿轮的输出转矩大于磁场调制齿轮的输出额定转矩，在转速极限测试过程中，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮和第二转矩转速测试仪处于连接状态，第二转矩转速测试仪与第二驱动电机处于脱开状态，磁场调制齿轮的输入转速大于磁场调制齿轮的输入额定转速。

7、本发明至少具有以下有益效果：

8、本发明实施例提供的磁场调制齿轮传动性能测试方法和系统，能够在实验室条件下对大功率高调制比的磁场调制齿轮的传动性能进行测试。

9、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种磁场调制齿轮传动性能测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：第一变频器、第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二变频器、第二驱动电机和第二转矩转速测试仪，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二转矩转速测试仪和第二驱动电机同轴设置，所述第一变频器的一端跟电网连接，另一端跟第一驱动电机连接，所述第二变频器的一端跟电网连接，另一端跟第二驱动电机连接，第一变频器和第二变频器之间通过直流母线连接，第一驱动电机的转速大于第二驱动电机的转速；所述测试系统用于对磁场调制齿轮进行转矩极限测试和转速极限测试，以对磁场调制齿轮传动性能进行测试，其中，在转矩极限测试过程中，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二转矩转速测试仪和第二驱动电机处于连接状态，磁场调制齿轮的输入转速小于磁场调制齿轮的输入额定转速，磁场调制齿轮的输出转矩大于磁场调制齿轮的输出额定转矩，在转速极限测试过程中，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮和第二转矩转速测试仪处于连接状态，第二转矩转速测试仪与第二驱动电机处于脱开状态，磁场调制齿轮的输入转速大于磁场调制齿轮的输入额定转速。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转矩极限测试过程包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转速极限测试过程包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述磁场调制齿轮的功率p满足如下条件：p1≤p≤p2，p1为第一设定功率阈值，p2为第二设定功率阈值，p1＞100kw，1mw＜p2＜10mw；

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述输入转速满足如下条件：

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第一驱动电机和第二驱动电机均为永磁电机。

7.一种磁场调制齿轮传动性能测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，s300具体包括如下步骤：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，s400具体包括如下步骤：

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

技术总结
本发明提供了一种磁场调制齿轮传动性能测试方法和系统，系统包括：第一变频器、第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二变频器、第二驱动电机和第二转矩转速测试仪，第一驱动电机、第一转矩转速测试仪、磁场调制齿轮、第二转矩转速测试仪和第二驱动电机同轴设置，所述第一变频器的一端跟电网连接，另一端跟第一驱动电机连接，所述第二变频器的一端跟电网连接，另一端跟第二驱动电机连接，第一变频器和第二变频器之间通过直流母线连接，第一驱动电机的转速大于第二驱动电机的转速；所述测试系统用于对磁场调制齿轮进行转矩极限测试和转速极限测试。本发明能够对大功率高调制比磁场调制齿轮的性能进行测试。

技术研发人员：陈亚千,刘思琪,夏加宽,韩劲,陈梦浩,周舸
受保护的技术使用者：沈阳工业大学
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6