CN103630834A - 一种多功能电机测试平台 - Google Patents

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王振华
杨清义
杨志龙
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Abstract

本发明涉及一种多功能电机测试平台，其组成包括交流伺服电机测试模块、设置在交流伺服电机测试模块右侧的步进电机测试模块、设置在交流伺服电机测试模块前侧的三相异步电机测试模块、设置在步进电机测试模块前侧的直流电机测试模块，该四组电机模块平台组成一个整体，功能相对独立，可四组同时实验与操作，并可顺时针或逆时针更换模块操作测试。通过上述方式，本发明能够搭建具备机电一体化最小系统概念的测试平台，完成四种电机的实验与测试。

Description

一种多功能电机测试平台
技术领域
本发明涉及电机测试技术领域，特别涉及一种多功能电机测试平台。
背景技术
机电一体化控制技术关键也在于电机控制，在工业生产使用中，质量检验特别是电机性能和质量检验尤为重要，如检查电机质量是否符合标准，确认电机的各项技术指标是否达到要求，因此电机测试技术与载体对电机设计与制造有着非常重要的作用。普通电机测试平台往往局限于测试电机电压、电流等参数，且负载转矩调整不方便，这些缺点导致电机测试设备应用范围狭窄。
同时，电机测试平台也可应用于科研教学，通过校企合作等模式，倡导从基础到系统逐级的机电教学模式，开发符合人因工程的可供连接与控制的最小机电系统，让学生从机电基础的电机应用和控制学起，培养学生动手能力，学习兴趣，团队合作理念等，弥补各高校与职业类院校基础教学平台薄弱的境况，为更扎实更快速掌握机电系统集成等技术打下坚实基础。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的技术中存在的缺陷，提供一种多功能电机测试平台，能够搭建具备机电一体化最小系统概念的测试平台，完成四种电机的实验与测试。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多功能电机测试平台，其组成包括交流伺服电机测试模块、设置在交流伺服电机测试模块右侧的步进电机测试模块、设置在交流伺服电机测试模块前侧的三相异步电机测试模块、设置在步进电机测试模块前侧的直流电机测试模块，该四组电机模块平台组成一个整体，功能相对独立，可四组同时实验与操作，并可顺时针或逆时针更换模块操作测试。
作为进一步的改进，所述的交流伺服电机测试模块包含铝合金实验台，设置在铝合金实验台上的控制计算机、交流伺服电机本体模块和交流伺服电机控制平台，所述的交流伺服电机本体模块包含伺服模块底座，设置在伺服模块底座上的交流伺服电机、伺服支架、联轴器、刻度盘和磁粉制动器，所述的交流伺服电机控制平台控制方式采用PC和运动控制卡结合的方式。
作为进一步的改进，所述的步进电机测试模块包含铝合金实验台，设置在铝合金实验台上的控制计算机、步进电机本体模块和步进电机控制平台，所述的步进电机本体模块包含步进模块底座，设置在步进模块底座上的步进电机、步进支架、联轴器、刻度盘、磁粉制动器和旋转编码器，所述的步进电机控制平台控制方式采用PLC和人机界面结合的方式。
作为进一步的改进，所述的三相异步电机测试模块包含铝合金实验台，设置在铝合金实验台上的控制计算机、三相异步电机本体模块、三相异步电机控制平台，所述的三相异步电机本体模块包含三相异步模块底座，设置在三相异步模块底座上的三相异步电机、支架、联轴器1、联轴器2、磁粉制动器和测速发电机，所述的三相异步电机控制平台控制方式采用变频器调速控制。
作为进一步的改进，所述的直流电机测试模块包含铝合金实验台、设置在铝合金实验台上的控制计算机、直流电机本体模块和直流电机控制平台，所述的直流电机本体模块包含直流模块底座，设置在直流模块底座上的直流电机、支架、联轴器1、联轴器2、磁粉制动器、测速发电机，所述的直流电机控制平台控制方式采用电子调速器控制。
本发明的有益效果是：打破电机单一测试电流、电压等参数的局限，克服加载不方便，体积大等缺点，以控制的角度搭建具备机电一体化最小系统概念的测试平台，丰富电机种类，包括专用控制卡、PLC、变频控制、电子调速控制等多种基础控制方式，同时系统本身电气部分可动手拆卸连接，从设计、组装、调试各个环节充分掌握机电基础的组成、原理和应用。
附图说明
下面结合附图与实施案例进一步说明本发明。
图1是本发明总体组成与布置示意图。
图2是本发明的电机测试单体模块结构示意图。
图3是本发明交流伺服电机本体模块结构示意图。
图4是本发明步进电机本体模块结构示意图。
图5是本发明三相异步电机本体模块结构示意图。
图6是本发明直流电机本体模块结构示意图。
图1-图6中，1、交流伺服电机测试模块，2、步进电机测试模块，3、三相异步电机测试模块，4、直流电机测试模块，5、铝合金实验台，6、控制计算机，7、交流伺服电机本体模块，8、交流伺服电机控制平台，9、铝合金实验台，10、控制计算机，11、步进电机本体模块，12、步进电机控制平台，13、铝合金实验台，14、控制计算机，15、三相异步电机本体模块，16、三相异步电机控制平台，17、铝合金实验台，18、控制计算机，19、直流电机本体模块，20、直流电机控制平台，21、伺服模块底座，22、交流伺服电机，23、伺服支架，24、联轴器，25、刻度盘，26、磁粉制动器，27、步进模块底座，28、步进电机，29、步进支架，30、联轴器，31、刻度盘，32、磁粉制动器，33、旋转编码器，34、三相异步模块底座，35、三相异步电机，36、支架，37、联轴器1，38、联轴器2，39、磁粉制动器，40、测速发电机，41、直流模块底座，42、直流电机，43、支架，44、联轴器1，45、联轴器2，46、磁粉制动器，47、测速发电机。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
如图1所述的多功能电机测试平台，包括交流伺服电机测试模块1、步进电机测试模块2、三相异步电机测试模块3、直流电机测试模块4，四组电机模块平台相对独立。可四组同时实验与操作，并可顺时针或逆时针更换模块操作测试。
如图2所述的各电机测试模块包含铝合金实验台5、控制计算机6、各电机本体模块(7，11，15，19)、各电机控制平台(8，12，16，20)等四部分组成。所述铝合金实验台5采用优质铝型材搭建，底部配置支脚与滚轮，方便实验与搬运。实验台上台面采用防火板平台，防滑安全可靠。所述的电机控制平台8，12，16，20铝合金型材搭建，网孔板安装电气元件，开放式布局，下方控制面板安装按钮与指示灯、仪表等。
如图3所述的交流伺服电机本体模块7，其中交流伺服电机22安装在伺服支架23上，同时安装刻度盘25，电机通过联轴器24与磁粉制动器26相连，整体固定于伺服模块底座21上。
如图4所述的步进电机本体模块11，其中步进电机28安装在步进支架29上，同时安装刻度盘31，电机通过联轴器30与磁粉制动器32相连，电机采用双轴电机，尾部安装旋转编码器33，整体固定于步进模块底座27上。
如图5三相异步电机本体模块15，其中三相异步电机35安装在支架36上，电机通过联轴器1(37)与磁粉制动器39相连，再通过联轴器2(38)与测速发电机40相连，整体固定于三相异步模块底座34上。
如图6直流电机本体模块19，其中直流电机42安装在支架43上，电机通过联轴器1(44)与磁粉制动器46相连，再通过联轴器2(45)与测速发电机47相连，整体固定于直流模块底座41上。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、可进行机电系统的最小组成(电机、驱动器、控制器)功能测试和基本原理实验，能够完成接线图的绘制和连接；
2、能够对电机完成基本的控制，包括：启动/停止、调速、换向等。也可进行梯形、S型曲线绘制、电机测速等；
3、覆盖了工业上常用的电机和控制方式；
4、加载器采用空冷，结构简单，运行稳定，使用维护方便；
5、控制器采用直流电源，控制功率小；
6、转矩与激磁电流线形关系良好，适用于自动控制；
7、输入转速范围宽，可用于变频调速等各类电机及动力机械的型式试验。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种多功能电机测试平台，其特征是：其组成包括交流伺服电机测试模块(1)、设置在交流伺服电机测试模块(1)右侧的步进电机测试模块(2)、设置在交流伺服电机测试模块(1)前侧的三相异步电机测试模块(3)、设置在步进电机测试模块(2)前侧的直流电机测试模块(4)，该四组电机模块平台组成一个整体，功能相对独立，可四组同时实验与操作，并可顺时针或逆时针更换模块操作测试。
2.根据权利要求1所述的一种多功能电机测试平台，其特征是：所述的交流伺服电机测试模块(1)包含铝合金实验台(5)，设置在铝合金实验台(5)上的控制计算机(6)、交流伺服电机本体模块(7)和交流伺服电机控制平台(8)，所述的交流伺服电机本体模块(7)包含伺服模块底座(21)，设置在伺服模块底座(21)上的交流伺服电机(22)、伺服支架(23)、联轴器(24)、刻度盘(25)和磁粉制动器(26)，所述的交流伺服电机控制平台(8)控制方式采用PC和运动控制卡结合的方式。
3.根据权利要求1所述的一种多功能电机测试平台，其特征是：所述的步进电机测试模块(2)包含铝合金实验台(9)，设置在铝合金实验台(9)上的控制计算机(10)、步进电机本体模块(11)和步进电机控制平台(12)，所述的步进电机本体模块(11)包含步进模块底座(27)，设置在步进模块底座(27)上的步进电机(28)、步进支架(29)、联轴器(30)、刻度盘(31)、磁粉制动器(32)和旋转编码器(33)，所述的步进电机控制平台(12)控制方式采用PLC和人机界面结合的方式。
4.根据权利要求1所述的一种多功能电机测试平台，其特征是：所述的三相异步电机测试模块(3)包含铝合金实验台(13)，设置在铝合金实验台(13)上的控制计算机(14)、三相异步电机本体模块(15)、三相异步电机控制平台(16)，所述的三相异步电机本体模块(15)包含三相异步模块底座(34)，设置在三相异步模块底座(34)上的三相异步电机(35)、支架(36)、联轴器1(37)、联轴器2(38)、磁粉制动器(39)和测速发电机(40)，所述的三相异步电机控制平台(16)控制方式采用变频器调速控制。
5.根据权利要求1所述的一种多功能电机测试平台，其特征是：所述的直流电机测试模块(4)包含铝合金实验台(17)、设置在铝合金实验台(17)上的控制计算机(18)、直流电机本体模块(19)和直流电机控制平台(20)，所述的直流电机本体模块(19)包含直流模块底座(41)，设置在直流模块底座(41)上的直流电机(42)、支架(43)、联轴器1(44)、联轴器2(45)、磁粉制动器(46)、测速发电机(47)，所述的直流电机控制平台(20)控制方式采用电子调速器控制。
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