CN103592112A - 一种电主轴加载测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电主轴加载测试系统及方法，该系统包括被测电主轴、第一变频器、加载电主轴、转矩／转速传感器、第二变频器、电参数测量仪、转速转矩仪、工控机和信号采集装置；加载电主轴与转矩／转速传感器连接；被测电主轴与转矩／转速传感器连接；转矩／转速传感器连接转速转矩仪，转速转矩仪连接工控机；第一变频器和第二变频器分别连接工控机，第一变频器连接加载电主轴；第二变频器分别连接被测电主轴和电参数测量仪，电参数测量仪连接工控机；信号采集装置连接工控机。本发明可模拟电主轴运行工况，为电主轴实现空载运行及加载运行，可完成空载特性测试、负载特性测试、损耗测试及温升测试等。
Description
技术领域
本发明属于数控机床高速电主轴测试技术领域，具体涉及一种电主轴加载测试系统及方法。
背景技术
高速数控机床是装备制造业的技术基础和发展方向之一，高速数控机床的技术水平高低是衡量一个国家制造业水平高低的标志。生产高质量的电主轴，离不开电主轴性能检测这一重要环节，它不仅保证合格的产品出厂，而且有利于总结生产过程存在的不足，为改进电主轴的性能及相关产品的开发提供依据。电主轴的主要性能包括：功率、效率(损耗)、最高转速、振动、噪声及温升等。电主轴上述性能的准确检测一直是行业内的难题。主要原因有两个：第一，没有专门的检测装置。电主轴的转速大多为上万转，有的甚至达到十几万转，而且功率较大。因此对测功设备的同轴度、传感器的精度、加载系统与被测系统的同步性以及系统的冷却润滑均有特殊要求，难以通过普通测功设备进行检测。第二，无论哪种性能指标的检测，出厂前都应该完成空载及加载两种工况下的测试，这需要专门的电主轴加载检测装置。目前，我国还没有一种高性能的，适合于高速电主轴的加载系统，能够实现对被测电主轴精确加载的同时，检测电主轴的性能指标。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种电主轴加载测试系统及方法。
本发明的技术方案是：
一种电主轴加载测试系统，包括被测电主轴、第一变频器、加载电主轴、转矩／转速传感器、第二变频器、电参数测量仪、转速转矩仪、工控机和信号采集装置；
所述信号采集装置包括温度传感器、加速度传感器、噪声传感器和位移传感器；
所述加载电主轴与转矩／转速传感器通过第一联轴器连接；
所述被测电主轴与转矩／转速传感器通过第二联轴器连接；
所述转矩／转速传感器的输出端连接转速转矩仪的输入端，转速转矩仪的输出端连接工控机的输入端；
所述第一变频器的输入端和第二变频器的输入端分别连接工控机的控制端口，第一变频器的输出端连接加载电主轴；第二变频器的不同输出端分别连接被测电主轴和电参数测量仪的输入端，电参数测量仪的输出端连接工控机的输入端；
所述信号采集装置的各传感器的输出端连接工控机。
该电主轴加载测试系统还包括冷却系统，冷却系统的输入端连接工控机的控制输出端，冷却系统的两个输出端分别连接加载电主轴和被测电主轴，冷却系统的另一个输出端连接工控机的输入端。
该电主轴加载测试系统还包括润滑装置，该装置通过空压机供应压缩空气，润滑装置的输入端连接工控机的控制输出端，润滑装置的不同输出端分别连接工控机的输入端、加载电主轴和被测电主轴。
所述被测电主轴、加载电主轴、转速／转矩传感器均通过夹具固定在工作台上。
所述冷却系统采用水冷装置，该装置的供水管路设有调节冷却水速度的可控阀。
所述润滑装置采用油气润滑装置，该装置的油气管路设有调节油气流量的调节阀。
所述将被测电主轴的夹具、加载电主轴的夹具、转速／转矩传感器的夹具均在底部设有导向槽，且工作台上设有导轨，被测电主轴的夹具、加载电主轴的夹具、转速／转矩传感器的夹具装配在该导轨上。
采用所述的电主轴加载测试系统进行电主轴加载测试的方法，包括以下步骤：
步骤1：启动润滑装置中空气压缩机向储气罐充气，待气压上升到设定值时，工控机控制第一变频器和第二变频器开始工作；
步骤2：通过工控机设定第一变频器和第二变频器频率，确定加载电主轴和被测电主轴速度；步骤3：检查润滑装置的油气管路内供油状态是否正常，是，则进行步骤4，否则通过调节阀调节油气流量；
步骤4：检查冷却系统的冷却水进出水是否正常，是，则进行步骤6，否则，通过可控阀调节冷却水速度；
步骤5：转矩／转速传感器采集加载电主轴与被测电主轴间的转矩／转速，并经转速转矩仪传输至工控机；
步骤6：电参数测量仪采集第二变频器的电力参数，并输出至工控机；
步骤7：工控机根据采集到的加载电主轴与被测电主轴间的转矩／转速信号进行加载测试，即进行被测电主轴空载特性测试及被测电主轴负载特性测试；
步骤7.1：在加载电主轴与被测电主轴同步等速的旋转条件下，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，结合转速／转矩仪的测量结果，计算获得被测电主轴的效率、输入功率和输出功率，即得到被测电主轴空载特性；
步骤7.2：降低加载电主轴转速，使被测电主轴处于负载状态，此时，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，结合转速／转矩仪的测量结果，计算获得被测电主轴的效率、输入功率和输出功率，即得到被测电主轴负载特性；
步骤8：进行被测电主轴与加载电主轴的空载损耗测试；
步骤8.1：将被测电主轴与加载电主轴分离开，关闭加载电主轴的变频器，启动被测电主轴，并设定被测电主轴转速、工作频率、冷却系统的冷却水温、冷却水流速、润滑系统的油气流量;
步骤8.2：电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，计算获得被测电主轴的输入功率P测1；
步骤8.3：将被测电主轴与加载电主轴连接，在不改变工况参数情况下，启动被测电主轴，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，计算获得此时被测电主轴的输入功率P测2；
步骤8.4：将被测电主轴的排线接到加载电主轴，设定加载电主轴的工况参数与被测电主轴相同，通过第一变频器采集加载电主轴的输入功率P′测2；
步骤8.5：将被测电主轴与加载电主轴分离，在不改变工况参数情况下，第一变频器测得加载电主轴的输入功率P′测1；
步骤8.6：计算加载电主轴的风阻摩擦损耗和被测电主轴的风阻摩擦损耗；
加载电主轴的风阻摩擦损耗为被测电主轴连接加载电主轴时的被测电主轴输入功率与被测电主轴与加载电主轴分离开时被测电主轴的输入功率之差，LWF1=P测2-P测1；
被测电主轴的风阻摩擦损耗为被测电主轴连接加载电主轴时的加载电主轴输出功率与被测电主轴与加载电主轴分离开时加载电主轴的输出功率之差，LWF2=P′测2-P′测1；
步骤9：进行被测电主轴加载损耗测试；
步骤9.1：连接被测电主轴与加载电主轴，启动第一变频器，启动并检查冷却系统与润滑装置的正常工作；
步骤9.2：设定加载电主轴的运行频率，加载电主轴运行稳定后，设定负载和工况参数，并测得被测电主轴的电流I1、输入功率P负1和输出功率P出1；
步骤9.3使被测电主轴空载，设定目标转速，以改变工况参数，即改变被测电主轴频率和负载大小，并测得被测电主轴在不同频率、不同负载、不同冷却条件、不同润滑条件下的电流In、功率P负n和输出功率P出n；
步骤9.4：计算被测电主轴的铜损LCun=3In 2R；被测电主轴的铁损Lironn=P负n-LCu-P出n-LWF1-LWF2;电阻R由测量得到；
步骤10：温度传感器、加速度传感器、噪声传感器和位移传感器分别采集被测电主轴的温度信号、振动信号、噪声信号和位移信号，并将采集到的信号传输至工控机；
步骤10.1：将被测电主轴与加载电主轴连接，启动并检查冷却系统与润滑装置正常工作；
步骤10.2：设定被测电主轴起始频率和采样间隔，启动电主轴并运行稳定后，设置运行工况参数；
步骤10.3：通过温度传感器采集被测电主轴的温度，通过加速度传感器采集被测电主轴的振动信号，通过噪声传感器采集被测电主轴的噪声信号，通过位移传感器采集被测电主轴的位移信号，并将各信号传输至工控机显示；
步骤11：将被测电主轴空载特性测试及被测电主轴负载特性测试结果数据、空载损耗测试结果数据、被测电主轴加载损耗测试结果数据传输至工控机显示。
有益效果：
本发明的电主轴加载测试系统可模拟高速电主轴运行工况，为电主轴实现空载运行及加载运行，利用该系统可实验研究控制系统、转速、载荷、润滑条件等因素对电主轴性能的影响。检测电主轴空、负载条件下的温升特性、调速负载特性、动静态特性等。从所测特性可以分析出电主轴性能上存在的不足，从而优化电主轴的设计。
本发明的电主轴加载测试系统，运行转速高、低损耗、高效率。被测电主轴功率大、适应面广(可应用于各种型号的电主轴性能测试)。检测范围广，可实现电主轴的输入电压、电流、输入功率、功率因数、转矩、转速、输出功率及效率等参数测试的同时，可完成空载特性测试、负载特性测试、损耗测试及温升测试。同时，也可以通过该装置完成电主轴加载后的其它性能，如振动性能等。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的电主轴加载测试系统结构框图；
图2为本发明具体实施方式的夹具与工作台连接示意图；
图3为本发明具体实施方式的被测电主轴负载特性测试结果曲线图；
其中，1-加载电主轴夹具，2-转矩／转速传感器夹具，3-导轨，4-被测电主轴夹具，5-工作台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
如图1所示的电主轴加载测试系统，包括被测电主轴、第一变频器、加载电主轴、转矩／转速传感器、第二变频器、电参数测量仪、转速转矩仪、工控机和信号采集装置。
本实施方式中，加载电主轴的型号为170MD30Q32H，被测电主轴的型号为170SD30SY，加载电主轴的功率高于被测电主轴功率30％，转速／转矩传感器的型号为4503A20H，电参数测量仪型号为TW230，工控机的型号为IPC-810B，工控机通过与两个变频器联网，实现加载电主轴与被测电主轴同步启动。转速转矩仪采用型号为4700AP100的放大显示仪器。
信号采集装置包括温度传感器TC-2008、加速度传感器、噪声传感器和位移传感器；传感器安装的方法不固定。加速度传感器可以是靠磁力吸附在被测电主轴上，位移传感器是非接触的，固定在被测电主轴上，温度传感器粘贴在电主轴上。信号采集装置的各传感器的输出端连接工控机。
加载电主轴与转矩／转速传感器通过第一联轴器连接，被测电主轴与转矩／转速传感器通过第二联轴器连接；第一联轴器和第二联轴器的型号均为9690-62-000。
转矩／转速传感器的输出端连接转速转矩仪的输入端，转速转矩仪的输出端连接工控机的输入端；第一变频器的输入端和第二变频器的输入端分别连接工控机的控制端口，第一变频器的输出端连接加载电主轴；第二变频器的不同输出端分别连接被测电主轴和电参数测量仪的输入端，电参数测量仪的输出端连接工控机的输入端。
电主轴加载测试系统还包括冷却系统，冷却系统采用水冷装置实现定子冷却，且水温可控，该装置的供水管路设有调节冷却水速度的可控阀，通过调整阀门开启程度，调整冷却水速度，并且可以通过温度传感器、流量传感器分别获得冷却系统的温度和冷却水流量。冷却系统的输入端连接工控机的控制输出端，冷却系统的两个输出端分别连接加载电主轴和被测电主轴，冷却系统的另一个输出端连接工控机的输入端。
电主轴加载测试系统还包括润滑装置，润滑装置采用油气润滑装置实现转子润滑，该装置的油气管路设有调节油气流量的调节阀，润滑系统：空压机、干燥机、阀门、油气混合装置、阀门、流量传感器。该装置通过空压机供应压缩空气，润滑装置的输入端连接工控机的控制输出端，润滑装置的不同输出端分别连接工控机的输入端、加载电主轴和被测电主轴。
如图2所示，被测电主轴、加载电主轴、转速／转矩传感器均通过夹具固定在工作台5上，为保证被测电主轴、加载电主轴及转速／转矩传感器的同轴度，被测电主轴夹具4、加载电主轴夹具1、转速／转矩传感器夹具2均在底部设有导向槽，且工作台5上设有导轨3，被测电主轴夹具4、加载电主轴夹具1、转速／转矩传感器夹具2装配在该导轨3上，通过导轨3的直线度保证三者之间的同轴度，以适应测试时高速运行的要求。
采用上述的电主轴加载测试系统进行电主轴加载测试的方法，包括以下步骤：
步骤1：启动润滑装置中空气压缩机向储气罐充气，待气压上升到设定值时，工控机控制第一变频器和第二变频器开始工作；
步骤2：通过工控机设定第一变频器和第二变频器频率，确定加载电主轴和被测电主轴速度；步骤3：检查润滑装置的油气管路内供油状态是否正常，是，则进行步骤4，否则通过调节阀调节油气流量；
步骤4：检查冷却系统的冷却水进出水是否正常，是，则进行步骤6，否则，通过可控阀调节冷却水速度；
步骤5：转矩／转速传感器采集加载电主轴与被测电主轴间的转矩／转速，并经转速转矩仪传输至工控机；
步骤6：电参数测量仪采集第二变频器的电力参数，并输出至工控机；
步骤7：工控机根据采集到的加载电主轴与被测电主轴间的转矩／转速信号进行加载测试，即进行被测电主轴空载特性测试及被测电主轴负载特性测试；
加载过程中，可以通过控制加载电主轴供电频率，降低加载电主轴转速，实现对被测电主轴加载，可以改变加载电主轴与被测电主轴间的转速差，实现载荷不同的加载方案；
步骤7.1：在加载电主轴与被测电主轴同步等速的旋转条件下，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，结合转速／转矩仪的测量结果，计算获得被测电主轴的效率、输入功率和输出功率，即得到被测电主轴空载特性；
步骤7.2：降低加载电主轴转速，使被测电主轴处于负载状态，此时，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，结合转速／转矩仪的测量结果，计算获得被测电主轴的效率、输入功率和输出功率，即得到被测电主轴负载特性，结果见表1；被测电主轴负载特性中的空载点、堵转点、最大转矩点、最大输出点、最大功率点、额定点的负载测试结果见表2；负载测试结果曲线如图3所示。
表1被测电主轴负载特性测试结果
特性参数：333.3Hz
报告序号：162007
表2空载点、堵转点、最大转矩点、最大输出点、最大功率点、额定点的负载测试结果
| U(V) | I(A) | P1(W) | Q(var) | S(VA) | T(N.m) | n(r/min) | P2(W) | EFF(％) | P.F | |
| 空载点 | 160.4 | 14.46 | 696.0 | 4160 | 4018 | 0.029 | 10001.2 | 31.17 | 4.478 | 0.173 |
| 堵转点 | ||||||||||
| 最人转矩 | 143.1 | 26.70 | 5608 | 3834 | 6618 | 4.352 | 9889.0 | 4507 | 80.37 | 0.847 |
| 最人输山 | 143.1 | 26.70 | 5608 | 3834 | 6618 | 4.352 | 9889.0 | 4507 | 80.37 | 0.847 |
| 最大效率 | 143.5 | 25.56 | 5321 | 3873 | 6352 | 4.169 | 9894.9 | 4321 | 81.20 | 0.838 |
| 额定点 | *** | *** | **** | **** | **** | **** | **** | *** | *** | *** |
步骤8：进行被测电主轴与加载电主轴的空载损耗测试；
步骤8.1：将被测电主轴与加载电主轴分离开，关闭加载电主轴的变频器，启动被测电主轴，并设定被测电主轴转速、工作频率、冷却系统的冷却水温、冷却水流速、润滑系统的油气流量;
步骤8.2：电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，计算获得被测电主轴的输入功率P测1；
步骤8.3：将被测电主轴与加载电主轴连接，在不改变工况参数情况下，启动被测电主轴，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，计算获得此时被测电主轴的输入功率P测2；
步骤8.4：将被测电主轴的排线接到加载电主轴，设定加载电主轴的工况参数与被测电主轴相同，通过第一变频器采集加载电主轴的输入功率P′测2；
步骤8.5：将被测电主轴与加载电主轴分离，在不改变工况参数情况下，第一变频器测得加载电主轴的输入功率P′测1；
步骤8.6：计算加载电主轴的风阻摩擦损耗和被测电主轴的风阻摩擦损耗；
加载电主轴的风阻摩擦损耗为被测电主轴连接加载电主轴时的被测电主轴输入功率与被测电主轴与加载电主轴分离开时被测电主轴的输入功率之差，LWF1=P测2-P测1；
被测电主轴的风阻摩擦损耗为被测电主轴连接加载电主轴时的加载电主轴输出功率与被测电主轴与加载电主轴分离开时加载电主轴的输出功率之差，LWF2=P′测2-P′测1；
步骤9：进行被测电主轴加载损耗测试；
步骤9.1：将被测电主轴与加载电主轴通过排线连接，启动第一变频器，启动并检查冷却系统与润滑装置的正常工作；
步骤9.2：设定加载电主轴的运行频率，加载电主轴运行稳定后，设定负载和工况参数，并测得被测电主轴的电流I1、输入功率P负1和输出功率P出1；
步骤9.3使被测电主轴空载，设定目标转速，以改变工况参数，即改变被测电主轴频率和负载大小，并测得被测电主轴在不同频率、不同负载、不同冷却条件、不同润滑条件下的电流In、功率P负n和输出功率P出n；
步骤9.4：计算被测电主轴的铜损LCn=3In 2R；被测电主轴的铁损Lironn=P负n-LCu-P出n-LWF1-LWF2；电阻R由测量得到；
步骤10：温度传感器、加速度传感器、噪声传感器和位移传感器分别采集被测电主轴的温度信号、振动信号、噪声信号和位移信号，并将采集到的信号传输至工控机；
步骤10.1：将被测电主轴与加载电主轴连接，启动并检查冷却系统与润滑装置正常工作；
步骤10.2：设定被测电主轴起始频率和采样间隔，启动电主轴并运行稳定后，设置运行工况参数；
步骤10.3：通过温度传感器采集被测电主轴的温度，通过加速度传感器采集被测电主轴的振动信号，通过噪声传感器采集被测电主轴的噪声信号，通过位移传感器采集被测电主轴的位移信号，并将各信号传输至工控机显示；
步骤11：将被测电主轴空载特性测试及被测电主轴负载特性测试结果数据、空载损耗测试结果数据、被测电主轴加载损耗测试结果数据传输至工控机显示。
Claims (8)
1.一种电主轴加载测试系统，包括被测电主轴，其特征在于：还包括第一变频器、加载电主轴、转矩／转速传感器、第二变频器、电参数测量仪、转速转矩仪、工控机和信号采集装置；
所述信号采集装置包括温度传感器、加速度传感器、噪声传感器和位移传感器；
所述加载电主轴与转矩／转速传感器通过第一联轴器连接；
所述被测电主轴与转矩／转速传感器通过第二联轴器连接；
所述转矩／转速传感器的输出端连接转速转矩仪的输入端，转速转矩仪的输出端连接工控机的输入端；
所述第一变频器的输入端和第二变频器的输入端分别连接工控机的控制端口，第一变频器的输出端连接加载电主轴；第二变频器的不同输出端分别连接被测电主轴和电参数测量仪的输入端，电参数测量仪的输出端连接工控机的输入端；
所述信号采集装置的各传感器的输出端连接工控机。
2.根据权利要求1所述的电主轴加载测试系统，其特征在于：还包括冷却系统，冷却系统的输入端连接工控机的控制输出端，冷却系统的两个输出端分别连接加载电主轴和被测电主轴，冷却系统的另一个输出端连接工控机的输入端。
3.根据权利要求1所述的电主轴加载测试系统，其特征在于：还包括润滑装置，该装置通过空压机供应压缩空气，润滑装置的输入端连接工控机的控制输出端，润滑装置的不同输出端分别连接工控机的输入端、加载电主轴和被测电主轴。
4.根据权利要求1所述的电主轴加载测试系统，其特征在于：所述被测电主轴、加载电主轴、转速／转矩传感器均通过夹具固定在工作台上。
5.根据权利要求2所述的电主轴加载测试系统，其特征在于：所述冷却系统采用水冷装置，该装置的供水管路设有调节冷却水速度的可控阀。
6.根据权利要求3所述的电主轴加载测试系统，其特征在于：所述润滑装置采用油气润滑装置，该装置的油气管路设有调节油气流量的调节阀。
7.根据权利要求4所述的电主轴加载测试系统，其特征在于：所述将被测电主轴的夹具、加载电主轴的夹具、转速／转矩传感器的夹具均在底部设有导向槽，且工作台上设有导轨，被测电主轴的夹具、加载电主轴的夹具、转速／转矩传感器的夹具装配在该导轨上。
8.采用权利要求1所述的电主轴加载测试系统进行电主轴加载测试的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：启动润滑装置中空气压缩机向储气罐充气，待气压上升到设定值时，工控机控制第一变频器和第二变频器开始工作；
步骤2：通过工控机设定第一变频器和第二变频器频率，确定加载电主轴和被测电主轴速度；
步骤3：检查润滑装置的油气管路内供油状态是否正常，是，则进行步骤4，否则通过调节阀调节油气流量；
步骤4：检查冷却系统的冷却水进出水是否正常，是，则进行步骤5，否则，通过可控阀调节冷却水速度；
步骤5：转矩／转速传感器采集加载电主轴与被测电主轴间的转矩／转速，并经转速转矩仪传输至工控机；
步骤6：电参数测量仪采集第二变频器的电力参数，并输出至工控机；
步骤7：工控机根据采集到的加载电主轴与被测电主轴间的转矩／转速信号进行加载测试，即进行被测电主轴空载特性测试及被测电主轴负载特性测试；
步骤7.1：在加载电主轴与被测电主轴同步等速的旋转条件下，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，结合转速／转矩仪的测量结果，计算获得被测电主轴的效率、输入功率和输出功率，即得到被测电主轴空载特性；
步骤7.2：降低加载电主轴转速，使被测电主轴处于负载状态，此时，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，结合转速／转矩仪的测量结果，计算获得被测电主轴的效率、输入功率和输出功率，即得到被测电主轴负载特性；
步骤8：进行被测电主轴与加载电主轴的空载损耗测试；
步骤8.1：将被测电主轴与加载电主轴分离开，关闭加载电主轴的变频器，启动被测电主轴，并设定被测电主轴转速、工作频率、冷却系统的冷却水温、冷却水流速、润滑系统的油气流量;
步骤8.2：电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，计算获得被测电主轴的输入功率P测1；
步骤8.3：将被测电主轴与加载电主轴连接，在不改变工况参数情况下，启动被测电主轴，电参数测量仪采集被测电主轴的定子电压和定子电流，并传输至工控机，计算获得此时被测电主轴的输入功率P测2；
步骤8.4：将被测电主轴的排线接到加载电主轴，设定加载电主轴的工况参数与被测电主轴相同，通过第一变频器采集加载电主轴的输入功率P′测2；
步骤8.5：将被测电主轴与加载电主轴分离，在不改变工况参数情况下，第一变频器测得加载电主轴的输入功率P′测1；
步骤8.6：计算加载电主轴的风阻摩擦损耗和被测电主轴的风阻摩擦损耗；
加载电主轴的风阻摩擦损耗为被测电主轴连接加载电主轴时的被测电主轴输入功率与被测电主轴与加载电主轴分离开时被测电主轴的输入功率之差，LWF1=P测2-P测1；
被测电主轴的风阻摩擦损耗为被测电主轴连接加载电主轴时的加载电主轴输出功率与被测电主轴与加载电主轴分离开时加载电主轴的输出功率之差，LWF2=P′测2-P′测1；
步骤9：进行被测电主轴加载损耗测试；
步骤9.1：连接被测电主轴与加载电主轴，启动第一变频器，启动并检查冷却系统与润滑装置的正常工作；
步骤9.2：设定加载电主轴的运行频率，加载电主轴运行稳定后，设定负载和工况参数，并测得被测电主轴的电流I1输入功率P负1和输出功率P出1；
步骤9.3使被测电主轴空载，设定目标转速，以改变工况参数，即改变被测电主轴频率和负载大小，并测得被测电主轴在不同频率、不同负载、不同冷却条件、不同润滑条件下的电流In、功率P负n和输出功率P出n；
步骤9.4：计算被测电主轴的铜损LCun=3In 2R；被测电主轴的铁损Lironn=P负n-LCu-P出n-LWF1-LWF2；电阻R由测量得到；
步骤10：温度传感器、加速度传感器、噪声传感器和位移传感器分别采集被测电主轴的温度信号、振动信号、噪声信号和位移信号，并将采集到的信号传输至工控机；
步骤10.1：将被测电主轴与加载电主轴连接，启动并检查冷却系统与润滑装置正常工作；
步骤10.2：设定被测电主轴起始频率和采样间隔，启动电主轴并运行稳定后，设置运行工况参数；
步骤10.3：通过温度传感器采集被测电主轴的温度，通过加速度传感器采集被测电主轴的振动信号，通过噪声传感器采集被测电主轴的噪声信号，通过位移传感器采集被测电主轴的位移信号，并将各信号传输至工控机显示；
步骤11：将被测电主轴空载特性测试及被测电主轴负载特性测试结果数据、空载损耗测试结果数据、被测电主轴加载损耗测试结果数据传输至工控机显示。
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Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104913910A (zh) * | 2014-03-14 | 2015-09-16 | 慈溪市贝利轴承有限公司 | 电主轴自动跑合实验台 |
| CN105300681A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-03 | 南京航空航天大学 | 一种电主轴温度与热变形试验装置 |
| CN105334031A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-02-17 | 安阳工学院 | 一种双驱动主轴试验台及试验方法 |
| CN105397565A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-16 | 鼎奇(天津)主轴科技有限公司 | 一种机床主轴空载摩擦力矩测试装置及其使用方法 |
| CN105403388A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-16 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种电主轴的测试方法及装置 |
| CN106768909A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-05-31 | 沈阳建筑大学 | 一种电主轴温度场预测实验系统及方法 |
| CN107328506A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-11-07 | 哈尔滨工业大学 | 高速电主轴用测功机及其应用 |
| CN108332969A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-07-27 | 浙江大学昆山创新中心 | 一种电主轴综合性能测试系统 |
| CN108414929A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-08-17 | 湖南大学 | 一种空气箔片轴承支承高速电机的转子起飞状态实时检测装置 |
| CN108414022A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-17 | 浙江大学昆山创新中心 | 一种用于性能测试的电主轴工装机构 |
| CN108629864A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-10-09 | 北京科技大学 | 一种基于振动的电主轴径向精度表征方法及其系统 |
| CN109542045A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-29 | 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 | 数控机床预测性维护标准测试床及操作方法 |
| CN110456733A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-15 | 吉林大学 | 一种便携式数控装备综合性能检测、分析平台及分析方法 |
| CN110473673A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-19 | 昆山富辰迪隆智能机电科技有限公司 | 一种智能绞线系统 |
| CN110646732A (zh) * | 2019-08-27 | 2020-01-03 | 上海空间推进研究所 | 适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台及测试方法 |
| CN111721526A (zh) * | 2019-03-04 | 2020-09-29 | 宁波天控五轴数控技术有限公司 | 高速电主轴性能测试装置 |
| CN111947908A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-17 | 国家机床质量监督检验中心 | 一种电主轴掰腕测试方法和装置 |
| CN112327159A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 商飞信息科技（上海）有限公司 | 一种新型旋转电机特性测试台架 |
| CN113432847A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-24 | 东北大学 | 一种航空发动机转子模拟试验测量系统 |
| CN114888846A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-08-12 | 北京工业大学 | 一种服务机器人小型关节整机最佳工作区域的测试方法 |
| CN117074020A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-11-17 | 泰安海纳轴研科技有限公司 | 油气润滑轴承性能和润滑剂流动的测试装置及测试方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010181334A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Okuma Corp | 回転精度の評価方法および評価装置 |
| CN101907514A (zh) * | 2010-07-19 | 2010-12-08 | 陕西科技大学 | 高速立式加工中心性能试验台 |
| CN102012286A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-13 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种加工中心电主轴可靠性试验方法及系统 |
| CN102095575A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-06-15 | 沈阳建筑大学 | 一种基于umac的电主轴自动测试系统 |
| CN102384844A (zh) * | 2011-10-17 | 2012-03-21 | 吉林大学 | 由电磁和测功机混合动态加载的机床主轴可靠性试验装置 |
| CN103267637A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-28 | 西安交通大学 | 一种自平衡电主轴综合性能试验平台 |
-
2013
- 2013-10-27 CN CN201310522511.5A patent/CN103592112B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010181334A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Okuma Corp | 回転精度の評価方法および評価装置 |
| CN101907514A (zh) * | 2010-07-19 | 2010-12-08 | 陕西科技大学 | 高速立式加工中心性能试验台 |
| CN102012286A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-13 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种加工中心电主轴可靠性试验方法及系统 |
| CN102095575A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-06-15 | 沈阳建筑大学 | 一种基于umac的电主轴自动测试系统 |
| CN102384844A (zh) * | 2011-10-17 | 2012-03-21 | 吉林大学 | 由电磁和测功机混合动态加载的机床主轴可靠性试验装置 |
| CN103267637A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-28 | 西安交通大学 | 一种自平衡电主轴综合性能试验平台 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐梦圆等: "《陶瓷电主轴损耗特性分析》", 《微特电机》 * |
| 沈浩等: "《油-气润滑参数对高速电主轴滚动轴承温升的影响》", 《机械制造》 * |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104913910A (zh) * | 2014-03-14 | 2015-09-16 | 慈溪市贝利轴承有限公司 | 电主轴自动跑合实验台 |
| CN105334031A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-02-17 | 安阳工学院 | 一种双驱动主轴试验台及试验方法 |
| CN105334031B (zh) * | 2015-09-28 | 2018-01-23 | 安阳工学院 | 一种双驱动电主轴的试验方法 |
| CN105300681A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-03 | 南京航空航天大学 | 一种电主轴温度与热变形试验装置 |
| CN105300681B (zh) * | 2015-11-13 | 2018-03-30 | 南京航空航天大学 | 一种电主轴温度与热变形试验装置 |
| CN105403388A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-16 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种电主轴的测试方法及装置 |
| CN105397565A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-16 | 鼎奇(天津)主轴科技有限公司 | 一种机床主轴空载摩擦力矩测试装置及其使用方法 |
| CN107328506A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-11-07 | 哈尔滨工业大学 | 高速电主轴用测功机及其应用 |
| CN106768909A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-05-31 | 沈阳建筑大学 | 一种电主轴温度场预测实验系统及方法 |
| CN108414929A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-08-17 | 湖南大学 | 一种空气箔片轴承支承高速电机的转子起飞状态实时检测装置 |
| CN108332969A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-07-27 | 浙江大学昆山创新中心 | 一种电主轴综合性能测试系统 |
| CN108414022A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-17 | 浙江大学昆山创新中心 | 一种用于性能测试的电主轴工装机构 |
| CN108629864A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-10-09 | 北京科技大学 | 一种基于振动的电主轴径向精度表征方法及其系统 |
| CN108629864B (zh) * | 2018-04-27 | 2020-08-21 | 北京科技大学 | 一种基于振动的电主轴径向精度表征方法及其系统 |
| CN109542045A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-29 | 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 | 数控机床预测性维护标准测试床及操作方法 |
| CN111721526A (zh) * | 2019-03-04 | 2020-09-29 | 宁波天控五轴数控技术有限公司 | 高速电主轴性能测试装置 |
| CN110646732A (zh) * | 2019-08-27 | 2020-01-03 | 上海空间推进研究所 | 适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台及测试方法 |
| CN110456733B (zh) * | 2019-09-18 | 2021-03-23 | 吉林大学 | 一种便携式数控装备综合性能检测、分析平台及分析方法 |
| CN110456733A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-15 | 吉林大学 | 一种便携式数控装备综合性能检测、分析平台及分析方法 |
| CN110473673A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-19 | 昆山富辰迪隆智能机电科技有限公司 | 一种智能绞线系统 |
| CN111947908A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-17 | 国家机床质量监督检验中心 | 一种电主轴掰腕测试方法和装置 |
| CN112327159A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 商飞信息科技（上海）有限公司 | 一种新型旋转电机特性测试台架 |
| CN113432847A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-24 | 东北大学 | 一种航空发动机转子模拟试验测量系统 |
| CN114888846A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-08-12 | 北京工业大学 | 一种服务机器人小型关节整机最佳工作区域的测试方法 |
| CN114888846B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-07-28 | 北京工业大学 | 一种服务机器人小型关节整机最佳工作区域的测试方法 |
| CN117074020A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-11-17 | 泰安海纳轴研科技有限公司 | 油气润滑轴承性能和润滑剂流动的测试装置及测试方法 |
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