CN104198938A - 永磁同步直线电机动态测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明永磁同步直线电机动态测试系统，属于电机测试技术领域，主要由操作台、控制柜、电机测试平台组成。电机测试平台还包括有U型大理石底座、直线电机次级、直线导轨、滑块、被测直线电机初级、陪测直线电机初级、工作台面、弹性连接器、推拉力传感器、限位开关、防撞装置、光栅尺、读数头、拖链。大理石台面，可有效减小由于测试平台振动对测试结果的影响；直线导轨组件中滑块为滚动摩擦，摩擦系数仅为滑动摩擦的1/50，摩擦力小。本发明采用两台直线电机对拖方式来测试永磁同步直线电机的推力、电流、速度、温升等性能参数，操作简单、方便，测试准确，可用于测试不同气隙时的电机性能，完成不同规格直线电机的性能测试。
Description
技术领域
本发明属于电机测试技术领域，特别是涉及到一种永磁同步直线电机动态测试系统。
技术背景
对比文献专利号：200710144657.5是测试异步感应直线电机的动态试验台，由于电机类型的不同，该动态试验台不能做永磁同步直线电机动态试验，需根据永磁同步直线电机特点研制适用于永磁同步直线电机动态测试系统。永磁同步直线电机动态测试的现有技术，有的采用钢丝绳加配重方式，缺点：单方向受力、占用空间大、存在不安全因素。还有的采用滚珠丝杠传动方式，缺点：速度慢，受行程限制，直线电机在高速运行时不易加载。
本方案采用两台直线电机用对拖方式来测试永磁同步直线电机的动态推力、电流、速度、温升等性能参数。本方案占用空间小，测试灵活性大，速度快，不受行程限制，直线电机在高速运行时可以进行数据测试。目前国内尚无此种测试系统。
因此现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种永磁同步直线电机动态测试系统用来测定永磁同步直线电机在静止、运行状态时的推力、温升等技术参数。
为了解决上述问题，本发明设计了一种永磁同步直线电机动态测试系统，其特征在于：主要由操作台、控制柜、电机测试平台组成，所述的操作台通过信号线与控制柜连接；所述的控制柜的驱动线通过操作台与电机测试平台连接；所述的电机测试平台通过反馈信号线与控制柜连接；
其中电机测试平台还包括有U型大理石底座、直线电机次级、直线导轨、滑块、被测直线电机初级、陪测直线电机初级、工作台面、弹性连接器、推拉力传感器、限位开关、防撞装置、光栅尺、读数头、拖链，所述的直线电机次级固定在U型大理石底座的上部；所述的直线导轨安装在U型大理石底座上部，并位于直线电机次级的两侧；所述的滑块安装在直线导轨上；所述的被测直线电机初级和陪测直线电机初级分别固定安装滑块上，并且被测直线电机初级与陪测直线电机初级之间通过弹性连接器和推拉力传感器连接；所述的工作台面数量为两个，并且通过调整垫片分别固定安装在被测直线电机初级和陪测直线电机初级上；所述的限位开关数量为两个，并且分别固定安装在U型大理石底座上部的两端；所述的防撞装置数量为两个，并且分别通过螺栓固定安装在U型大理石底座(4)的两端，光栅尺、读数头及拖链安装在U型大理石底座的侧面上。
所述的被测直线电机初级和陪测直线电机初级均为永磁同步直线电机。
通过上述设计方案，本发明能带来以下有益效果：
1、本方案采用两台直线电机对拖方式来测试永磁同步直线电机动态推力、电流、速度、温升等性能参数。
2、采用大理石台面，可有效减小由于测试平台振动对测试结果的影响。
3、可通过调节电机初级与工作台面之间的螺栓快速调节电机气隙，测试不同气隙时的电机性能。
4、大理石台面及工作台面集成多种安装孔，可完成不同规格直线电机的性能测试。
5、直线导轨组件中滑块为滚动摩擦，摩擦系数仅为滑动摩擦的1/50，摩擦力小。
6、采用两台直线电机对拖的方法测试，操作简单、方便，测试准确。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明中电机测试平台的结构示意图。
图中1为操作台、2为控制柜、3为电机测试平台、4为U型大理石底座、5为直线电机次级、6为直线导轨、7为滑块、8为被测直线电机初级、9为陪测直线电机初级、10为工作台面、11为弹性连接器、12为推拉力传感器、13为限位开关、14为防撞装置、15为光栅尺、16为读数头、17为拖链。
具体实施方式
如图1所示，永磁同步直线电机动态测试系统，主要由操作台1、控制柜2、电机测试平台3组成，所述的操作台1通过信号线与控制柜2连接；所述的控制柜2的驱动线通过操作台1与电机测试平台3连接；所述的电机测试平台3通过反馈信号线与控制柜2连接；
其中电机测试平台3还包括有U型大理石底座4、直线电机次级5、直线导轨6、滑块7、被测直线电机初级8、陪测直线电机初级9、工作台面10、弹性连接器11、推拉力传感器12、限位开关13、防撞装置14、光栅尺15、读数头16、拖链17，所述的直线电机次级5固定在U型大理石底座4的上部；所述的直线导轨6固定安装在U型大理石底座4上部，并且位于直线电机次级5的两侧；所述的滑块7安装在直线导轨6上；所述的被测直线电机初级8和陪测直线电机初级9分别固定安装滑块7上，并且被测直线电机初级8与陪测直线电机初级9之间通过弹性连接器11和推拉力传感器12连接；所述的工作台面10数量为两个，并且通过调整垫片分别固定安装在被测直线电机初级8和陪测直线电机初级9上；所述的限位开关13数量为两个，并且分别固定安装在U型大理石底座4上部的两端；所述的防撞装置14数量为两个，并且分别通过螺栓固定安装在U型大理石底座4的两端，光栅尺15、读数头16及拖链17安装在U型大理石底座4的侧面上。
所述的被测直线电机初级8和陪测直线电机初级9均为永磁同步直线电机。
操作台1根据操作人员的操作将控制指令发送到控制柜2，控制柜2根据所接收到的操作台1传送的控制指令来控制电机测试平台3上的被测直线电机初级8和陪测直线电机初级9的运行。U型大理石底座4用于固定电机测试平台3上的各种装置。弹性连接器11用于吸收被测直线电机初级8和陪测直线电机初级9在运动时产生的机械振动。推拉力传感器12用于测量被测直线电机初级8与陪测直线电机初级9之间的作用力。限位开关13和防撞装置14作为安全装置，用以防止电机失控时引起机器的损坏。光栅尺15和读数头16作为位置反馈装置用于实时反馈电机的位置信息，拖链17内放置电机的驱动线和信号线。
测试动态推力及动态推力波动时，首先测量摩擦力，通过操作台1发送控制信号到控制柜2，由控制柜2控制陪测直线电机初级9工作在速度模式下并将速度设定为零，此时被测直线电机初级8与陪测直线电机初级9均处于静止状态，被测直线电机初级8不通电，控制陪测直线电机初级9带动被测直线电机初级8匀速运行，此时被测直线电机初级8没有电流，推拉力传感器12的读数为被测直线电机初级8所受到的摩擦力F1，然后，控制陪测直线电机初级9回到原始位置并将速度设定为零，控制被测直线电机初级8工作在电流环模式下并设定电流为零，逐渐给被测直线电机初级8增加电流直到达到额定电流时为止，控制陪测直线电机初级9匀速运行并读取推拉力传感器12的读数F2，此时由于陪测直线电机初级9与被测直线电机初级8通过弹性连接器11和推拉力传感器12连接在一起，所以能保证被测直线电机初级8工作在匀速运动状态，在运行过程中行程限位开关13和防撞装置14起到防护的作用，被测电机的额定推力F为推拉力传感器的读数F2与被测直线电机初级8所受到的摩擦力F1之和。通过光栅尺15和读数头16实时读取被测电机的位置信息并绘制整个运行范围内的力-位移关系曲线，可求取动态推力波动。
测试温升时，保持被测直线电机初级8停止运行一段时间，保证被测直线电机初级8铁心温度与环境温度一致，此时测量环境温度下的绕组电阻，控制陪测直线电机初级9工作在速度模式下并将速度设定为零并逐渐加载直到与被测电机额定负载相等时为止，控制被测直线电机初级8工作在位置环模式下，带动陪测直线电机初级9做往复运动，在运行过程中限位开关13和防撞装置14起到防护的作用，弹性连接器11可吸收两台直线电机运动时产生的机械振动，通过操作台1上的温度显示器读取被测电机的壳体温度，当温度稳定时通过操作台1测量绕组电阻，通过电阻法计算被测电机的温升。
本发明全部安规测试、型式试验参数可通过操作台1进行读取、修正、存储和打印。
Claims (2)
1.一种永磁同步直线电机动态测试系统，其特征在于：主要由操作台(1)、控制柜(2)、电机测试平台(3)组成，所述的操作台(1)通过信号线与控制柜(2)连接；所述的控制柜(2)的驱动线通过操作台(1)与电机测试平台(3)连接；所述的电机测试平台(3)通过反馈信号线与控制柜(2)连接；
其中电机测试平台(3)还包括有U型大理石底座(4)、直线电机次级(5)、直线导轨(6)、滑块(7)、被测直线电机初级(8)、陪测直线电机初级(9)、工作台面(10)、弹性连接器(11)、推拉力传感器(12)、限位开关(13)、防撞装置(14)、光栅尺(15)、读数头(16)、拖链(17)，所述的直线电机次级(5)固定在U型大理石底座(4)的上部；所述的直线导轨(6)固定安装在U型大理石底座(4)上部，并且位于直线电机次级(5)的两侧；所述的滑块(7)安装在直线导轨(6)上；所述的被测直线电机初级(8)和陪测直线电机初级(9)分别固定安装滑块(7)上，并且被测直线电机初级(8)与陪测直线电机初级(9)之间通过弹性连接器(11)和推拉力传感器(12)连接；所述的工作台面(10)数量为两个，并且通过调整垫片分别固定安装在被测直线电机初级(8)和陪测直线电机初级(9)上；所述的限位开关(13)数量为两个，并且分别固定安装在U型大理石底座(4)上部的两端；所述的防撞装置(14)数量为两个，并且分别通过螺栓固定安装在U型大理石底座(4)的两端，光栅尺(15)、读数头(16)及拖链(17)安装在U型大理石底座(4)的侧面上。
2.根据权利要求1所述的永磁同步直线电机动态测试系统，其特征在于：所述的被测直线电机初级(8)和陪测直线电机初级(9)均为永磁同步直线电机。
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