一种旋转电机扭力测试装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种旋转电机扭力测试装置，包括：固定模组：用于固定待测电机；负载制动模组：用于为待测电机提供不同的负载力矩；数据采集模组：通过第一联轴器与待测电机的转轴连接，通过第二联轴器与负载制动模组连接，所述数据采集模组设置有扭力传感模组和速度传感模组；控制模组：与所述负载制动模组、扭力传感模组以及速度传感模组通信连接；工控机：与所述控制模组进行通信。本实用新型的测试装置通过负载制动模组提供负载力矩达到对电机制动，并结合扭力传感模组以及速度传感模组测定相应的速度和制动时的扭力从而可以完成扭矩、转速以及扭矩和速度之间的关联动态变化的测试，适应于各类旋转电机的测试。
【专利说明】
一种旋转电机扭力测试装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电机测试领域，尤其涉及一种旋转电机扭力测试装置。
【背景技术】
[0002]随着工业自动化的快速发展，不同电机的使用在自动化设备已经是常态。电机种类繁多，制作技术和应用方向精细化:通常按用途可以分类为控制电机和驱动电机，其中控制电机包括步径电机和伺服电机，驱动电机包括电动工具使用电机、家电用电电机、通用小型机械设备电机;如果电机按工作电源分，又可以分为直流电机和交流电机，其中直流包括无刷和有刷电机，交流分为单项和三项电机。通常电机厂家在规格书上都会定义不同电机的额定力矩和额定转速，如果电机已经配置好减速机的话还会定义好传动效率以及减速电机额定输出力矩。但是不同的厂家生产的电机，其技术、制作工艺、品质保证以及测试测量能力都不尽相同。因此电机选型变成研发产品非常重要的一个环节，而电机的扭矩、转速参数以及扭矩和速度之间的关联动态变化成为选型的重中之重，而现有技术中并没有一种通用的测试装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种旋转电机扭力测试装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种旋转电机扭力测试装置，包括:
[0005]固定模组:用于固定待测电机；
[0006]负载制动模组:用于为待测电机提供不同的负载力矩；
[0007]数据采集模组:通过第一联轴器与待测电机的转轴连接，通过第二联轴器与负载制动模组连接，所述数据采集模组设置有用于测量待测电机转速的速度传感模组和用于测量所述负载力矩的扭力传感模组；
[0008]控制模组:与所述负载制动模组、扭力传感模组以及速度传感模组通信连接，用于设定负载制动模组的负载力矩，处理速度传感模组上传的速度信号和扭力传感模组上传的扭力信号；
[0009]工控机:与所述控制模组进行通信，根据控制模组的处理结果确定待测电机的测试结果。
[0010]在本实用新型所述的旋转电机扭力测试装置中，所述第二联轴器上固定有遮挡片，所述速度传感模组包括与遮挡片配套的激光反射式传感器。
[0011]在本实用新型所述的旋转电机扭力测试装置中，所述第一联轴器通过一个扳手钻夹头与待测电机连接，所述扳手钻夹头的根部连接到第一联轴器上，所述扳手钻夹头的头部与待测电机的转轴固定连接。
[0012]在本实用新型所述的旋转电机扭力测试装置中，所述负载制动模组采用磁粉制动器。
[0013]在本实用新型所述的旋转电机扭力测试装置中，所述扭力传感模组为无线扭力传感器。
[0014]在本实用新型所述的旋转电机扭力测试装置中，所述固定模组由相互垂直的四个固定板围合组成，四个固定板通过旋转螺丝在上下左右方向上移动以调节待测电机的固定位置。
[0015]在本实用新型所述的旋转电机扭力测试装置中，所述装置还包括与工控机连接的用于显示测量结果以及输入控制信息的触显模组。
[0016]实施本实用新型的旋转电机扭力测试装置，具有以下有益效果:本实用新型的测试装置通过负载制动模组提供负载力矩达到对电机制动，并结合扭力传感模组以及速度传感模组测定相应的速度和制动时的扭力从而可以完成扭矩、转速以及扭矩和速度之间的关联动态变化的测试，适应于各类旋转电机的测试。
【附图说明】
[0017]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0018]图1是本实用新型的原理框图；
[0019]图2是本实用新型的组装结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0021]参考图1，本实用新型的旋转电机扭力测试装置包括:固定模组1(在图2中示意)、负载制动模组2、数据采集模组3、控制模组4、工控机5;优选的还包括触显模组6。所述数据采集模组3包括用于测量负载制动模组2的负载力矩的扭力传感模组32和用于测量待测电机10转速的速度传感模组31。
[0022]下面结合附图1和图2，分别就各个模组进行详细阐述。
[0023]固定模组1:用于对不同种类、不同转轴的待测电机10进行定位和固定。
[0024]不同电机转轴的大小不同，电机的体型也不同。该模组可以定位和规定不同尺寸和大小的电机在同一位置，且能保持电机的转轴的中心在一个位置。具体的，所述固定模组I由相互垂直的四个固定板围合组成，四个固定板通过旋转螺丝在上下左右方向上移动以调节待测电机10的固定位置。
[0025]负载制动模组2:用于为待测电机10提供不同的负载力矩以制动电机，当电机转速变为零时，对应的负载力矩即为电机转速所对应的力矩，由此即可得到一组电机转速和力矩的数据。该模组提供的负载力矩是通过磁粉制动器来完成。
[0026]磁粉制动器(Magnetic Powder Brake)是根据电磁原理并利用磁粉来传达转矩的，磁粉制动器具有响应速度快、结构简单、无污染、无噪音、无冲击振动节约能源等优点，是一种多用途、性能优越的自动控制元件。由于磁粉离合器、制动器具有以上特点，现已被广泛应用于造纸、印刷、塑料、橡胶、纺织、印染、电线电缆、冶金以及其他有关卷取加工行业中的放卷和收卷张力控制。另外磁粉离合器还可用于缓冲起动、过载保护、调速等。磁粉制动器还经常被用于传动机械的测功加载和制动等。
[0027]磁粉制动器传达的转矩与激磁电流基本成线性关系，但是力矩与其转速无关，因此只要改变激磁电流之大小，便可轻易地控制负载力矩之大小。该控制功能由控制模组4、工控机5实现。
[0028]数据采集模组3:主要是采集速度和扭力。
[0029]其通过第一联轴器33与待测电机10的转轴连接，通过第二联轴器34与负载制动模组2连接，所述数据采集模组3内部扭力传感模组32和速度传感模组31。
[0030]固定尺寸的联轴器可以连接对应尺寸的转轴，但是由于待测的电机转轴大小不一，因此，为了使用各类型号大小的电机，优选的，所述第一联轴器33通过一个扳手钻夹头331与待测电机10连接，所述扳手钻夹头331的根部连接到第一联轴器33上，所述扳手钻夹头331的头部与待测电机10的转轴固定连接。
[0031]扭力传感模组32采用扭力传感器，又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号，可以将扭矩与转速的频率信号送给控制模组4中的计算机或PLD进行处理。
[0032]进一步优选的，扭力传感器为无线扭力传感器。无线扭力传感器实现了数据的无线传输。传感器数据采集发射的功能是基于扭矩传感器、信号处理电路、单片机和无线发射电路组成。扭矩传感器采集的扭矩电信号由单片机控制的信号处理电路进行放大、A/D转换之后，无线发射电路中的编码器将采集到的数字量编码通过发射电路发送，控制模组4中的无线接收模块接收到数据后，解码器将译出的数据传送给单片机，得到扭力值、转速以及对应的报表曲线图。
[0033]其中，所述速度传感模组31采用的激光反射式传感器。所述第二联轴器34上固定有遮挡片311。速度传感模组31是计算轴转动的速度。遮挡片311为一个小的铁质挡片，该挡片固定在第二联轴器34上，随着第二联轴器34做转动动作，激光反射式传感器则固定在扭力传感模组32的表面呈现静态。当激光反射式传感器被遮挡片311遮挡时记数一次。
[0034]控制模组4:与所述负载制动模组2、扭力传感模组32以及速度传感模组31通信连接，用于设定负载制动模组2的负载力矩，处理速度传感模组31上传的速度信号和扭力传感模组3 2上传的扭力信号。同时当电机为可控制电机的时候，可以控制该电机的速度和进行相关参数的设定。该模组把所有数据交付至工控机5进行收集、控制和处理。
[0035]工控机5:与所述控制模组4进行通信，根据控制模组4的处理结果确定待测电机10的测试结果。包括UI和应用端，处理控制模块所有的数据、给软件提供硬件平台，其将所有数据进行同步收集、记录和处理。能够通过软体对电机转速进行设置。该模组可以将所有的数据实时生成数据报表以及图表。整个装置有两种控制模式:一种是手动静态扭力测试;一种是自动测试电机扭力。
[0036]当使用手动的时候，设定电机转速，设定估算的最大制动扭力大小，软件会控制磁粉制动的制动力会直接到预设的负载扭力*80%，此时电机速度从O开始转动，制动力会在5秒内增加到目标扭力最大负载，运行5秒后，制动力会慢慢增加至该电机的额定最大负载的扭力(该过程进行20秒，在超出额定负载的情况下运行速度会越来越慢，直至停止)，当测试传感器获得速度为O的时候，停止测试。测试软件会记录所有测试过程的数据并且生成图表。
[0037]当使用自动测试模式的时候，需要预设定该待测电机10的最大额定扭矩和最大转速，软件会自动在将扭力值分为0-5段，此时的测试方法和手动测试设定后的测试过程相同，自动过程其实是能够自动把这5个段点的所有扭力和转速的值和图表一一自动生成。
[0038]触显模组6:为触摸屏显示控制方式。控制模组4通过串口把所有其他模块的数据发送至工控机5的工业电脑，软件会对所有数据进行控制处理，显示器可以显示所有的信息以及进行输入指令。
[0039]综上所述，实施本实用新型的旋转电机扭力测试装置，具有以下有益效果:本实用新型的测试装置通过负载制动模组提供负载力矩达到对电机制动，并结合扭力传感模组以及速度传感模组测定相应的速度和制动时的扭力从而可以完成扭矩、转速以及扭矩和速度之间的关联动态变化的测试，适应于各类旋转电机的测试。
[0040]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【主权项】
1.一种旋转电机扭力测试装置，其特征在于，包括: 固定模组(I):用于固定待测电机(10); 负载制动模组(2):用于为待测电机(10)提供不同的负载力矩； 数据采集模组(3):通过第一联轴器(33)与待测电机(10)的转轴连接，通过第二联轴器(34)与负载制动模组(2)连接，所述数据采集模组(3)设置有用于测量待测电机(10)转速的速度传感模组(31)和用于测量所述负载力矩的扭力传感模组(32); 控制模组(4):与所述负载制动模组(2)、扭力传感模组(32)以及速度传感模组(31)通信连接，用于设定负载制动模组(2)的负载力矩，处理速度传感模组(31)上传的速度信号和扭力传感模组(32)上传的扭力信号； 工控机(5):与所述控制模组(4)进行通信，根据控制模组(4)的处理结果确定待测电机(10)的测试结果。2.根据权利要求1所述的旋转电机扭力测试装置，其特征在于，所述第二联轴器(34)上固定有遮挡片(311)，所述速度传感模组(31)包括与遮挡片(311)配套的激光反射式传感器。3.根据权利要求1所述的旋转电机扭力测试装置，其特征在于，所述第一联轴器(33)通过一个扳手钻夹头(331)与待测电机(10)连接，所述扳手钻夹头(331)的根部连接到第一联轴器(33)上，所述扳手钻夹头(331)的头部与待测电机(1)的转轴固定连接。4.根据权利要求1所述的旋转电机扭力测试装置，其特征在于，所述负载制动模组(2)采用磁粉制动器。5.根据权利要求1所述的旋转电机扭力测试装置，其特征在于，所述扭力传感模组(32)为无线扭力传感器。6.根据权利要求1所述的旋转电机扭力测试装置，其特征在于，所述固定模组(I)由相互垂直的四个固定板围合组成，四个固定板通过旋转螺丝在上下左右方向上移动以调节待测电机(10)的固定位置。7.根据权利要求1所述的旋转电机扭力测试装置，其特征在于，所述装置还包括与工控机(5)连接的用于显示测量结果以及输入控制信息的触显模组(6)。
【文档编号】G01L5/00GK205562093SQ201620081252
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】阮仕涛
【申请人】深圳市祈飞科技有限公司