CN105675118A - 一种带载状态下的电机振动测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种带载状态下的电机振动测试装置，包括磁粉测功机、压电加速度传感器、基础、过渡安装架，被测立式电机通过压电力传感器及其连接装置安装在基础上，基础的下方设置过渡安装架，磁粉测功机安装在过渡安装架上并设置在过渡安装架的下方，被测立式电机的轴安装在被测立式电机的轴承上，磁粉测功机作为负载与被测立式电机的轴通过弹性联轴器相连，被测立式电机轴承外侧的外壁上设置压电加速度传感器，所述的磁粉测功机集成应变式扭矩传感器和磁电式转速传感器。本发明能够更全面地评价电机尤其是电机在带载状态下的振动特性，完善电机振动包括电机激励测试方案，使其能够可信地测得电机在空载和负载工况下的振动特性。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种振动测试装置，具体地说是电机振动测试装置。
背景技术
电机作为动力源，是许多装置的重要组成部分。对该类装置进行低噪声设计时，必须考虑电机的振动特性。《GB10068-2008》是传统的电机振动测试方法，这一方法规定电机不带负载装置，仅仅也只能考察空载工况下并不接任何负载状态下的电机振动。但是电机的实际使用均是带负载运行，而且一旦其带载运行，电机定转子磁场的特性将受到影响。尤其对于感应电机，带载后电机的转差率将发生较大变化，定转子磁场相互作用产生的电磁脉动激励力频率和大小将发生改变，电机在空载和带载状态下的振动存在巨大差异，《GB10068-2008》的方法不能获得电机在带载状态下的振动情况。
电机作为驱动动力源，在工程应用中往往接入往复泵、离心泵、风机、螺杆泵、齿轮箱等等机械负载，机械负载的脉动扭矩和脉动力等振动源往往大于电机的振动源，使得在电机驱动的机械负载装置中，电机本身的振动被掩盖，不能得到电机本身在带载状态下的振动情况。
传统电机振动测试仅考察电机轴承安装处的振动加速度，属于电机本身的振动，而没有考虑电机安装到设备后对于设备振动的影响，不利于低噪声设备设计。
发明内容
本发明的目的在于提供更全面地评价电机尤其是电机在带载状态下的振动特性的一种带载状态下的电机振动测试装置。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种带载状态下的电机振动测试装置，其特征是：包括磁粉测功机、压电加速度传感器、基础、过渡安装架，被测立式电机通过压电力传感器及其连接装置安装在基础上，基础的下方设置过渡安装架，磁粉测功机安装在过渡安装架上并设置在过渡安装架的下方，被测立式电机的轴安装在被测立式电机的轴承上，磁粉测功机作为负载与被测立式电机的轴通过弹性联轴器相连，被测立式电机轴承外侧的外壁上设置压电加速度传感器，所述的磁粉测功机集成应变式扭矩传感器和磁电式转速传感器。
本发明还可以包括：
1、所述的压电力传感器及其连接装置包括过渡架、力传感器上安装架、力传感器下安装架、圆环形压电力传感器，过渡架通过电机机脚连接螺栓与电机的机脚相连，过渡架与力传感器上安装架通过过渡架上连接螺栓相连，电机机脚、过渡架、力传感器上安装架自上而下依次布置，力传感器下安装架通过过渡架下连接螺栓与基础相连，力传感器上安装架与力传感器下安装架通过金属圆柱筒相连，圆环形压电力传感器安装在力传感器上安装架和力传感器下安装架之间。
2、所述的压电加速度传感器在轴承外侧的外壁所在圆周上间隔90度布置。
本发明的优势在于：本发明能够更全面地评价电机尤其是电机在带载状态下的振动特性，完善电机振动包括电机激励测试方案，使其能够可信地测得电机在空载和负载工况下的振动特性。
附图说明
图1为本发明针对卧式电机的结构示意图；
图2为本发明针对立式电机的结构示意图；
图3a为本发明的压电力传感器及其连接装置结构示意图，图3b为A-A视图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～3，本发明一种带载状态下的电机振动测试装置，主要包括：被测电机4、8、弹性联轴器2、磁粉测功机1、压电力传感器及其连接装置6、压电加速度传感器3、过渡安装架11、电机机脚连接螺栓14，采用磁粉测功机1作为负载，通过在电机机脚15安装圆环型压电力传感器19，测量电机机脚15传递到基础5的作用力，并通过在轴承座安装压电加速度传感器3，测量轴承座的加速度；负载与被测电机采用弹性联轴器2连接，减弱负载波动对电机振动的影响；磁粉测功机1集成了应变式扭矩传感器及磁电式转速传感器，可以测量电机的转速转矩；采用机脚15传递力和轴承座加速度共同评价电机的振动。采用脉动激励和振动均较小的磁粉测功机1作为负载，实现带载工况下的振动测试。被测电机机脚15与基础5间可靠地串入压电力传感器及其连接装置6，用以评价电机安装到设备后对于设备振动的贡献。可以同时评价电机本身的振动以及电机安装到设备后对于设备振动的贡献。
本发明是通过以下技术方案实现的：磁粉测功机1具有低脉动激励，比机械负载的脉动激励和振动小很多，为了测量电机振动，本发明采用磁粉测功机1作为负载。磁粉测功机1上集成了应变式转矩传感器及磁电式转速传感器，方便测量电机的负载转矩及运行转速，且由于采用磁粉制动原理，通过调节内置线圈的电流，可以控制磁粉负载的转矩；将磁粉测功机1和被测电机刚性连接到坚硬的基础5上，其连接效果需满足《GB10068-2008》的要求，保证了试验的可重复性；被测电机与基础5间的每个安装机脚均串入圆环型压电力传感器19，具体安装方式如图3所示，上下安装架18、20与圆环型压电力传感器19组成了独立的力传感器单元，该单元的上下安装架18、20通过一个薄壁金属圆柱筒相连，当上安装架18受力时，可以较好地传递给中间的压电力传感器19，转化为电信号输出，从而可以测得电机传递到基础5的作用力，该作用力的大小可以用来评价电机安装到设备后对于设备振动的影响；由于电机机脚安装尺寸与力传感器安装尺寸不一致，设计了一种过渡架17，电机机脚通过该过渡架17与力传感器的上安装架18相连，而力传感器的下安装架19与基础5直接通过螺栓16可靠相连；测功机和电机间采用弹性联轴器2连接(如膜片联轴器)，从而进一步削弱负载振动对于电机振动的影响；参照《GB10068-2008》，在电机轴承安装点的圆周位置，间隔90o布置压电加速度传感器3，用来评价电机本身的振动大小。所有传感器的输出信号为电信号，在测试时，通过数据采集仪采集并传输至计算机进行处理，最终可以得到电机的振动加速度及机脚振动力。
Claims (3)
1.一种带载状态下的电机振动测试装置，其特征是：包括磁粉测功机、压电加速度传感器、基础、过渡安装架，被测立式电机通过压电力传感器及其连接装置安装在基础上，基础的下方设置过渡安装架，磁粉测功机安装在过渡安装架上并设置在过渡安装架的下方，被测立式电机的轴安装在被测立式电机的轴承上，磁粉测功机作为负载与被测立式电机的轴通过弹性联轴器相连，被测立式电机轴承外侧的外壁上设置压电加速度传感器，所述的磁粉测功机集成应变式扭矩传感器和磁电式转速传感器。
2.根据权利要求1所述的一种带载状态下的电机振动测试装置，其特征是：所述的压电力传感器及其连接装置包括过渡架、力传感器上安装架、力传感器下安装架、圆环形压电力传感器，过渡架通过电机机脚连接螺栓与电机的机脚相连，过渡架与力传感器上安装架通过过渡架上连接螺栓相连，电机机脚、过渡架、力传感器上安装架自上而下依次布置，力传感器下安装架通过过渡架下连接螺栓与基础相连，力传感器上安装架与力传感器下安装架通过金属圆柱筒相连，圆环形压电力传感器安装在力传感器上安装架和力传感器下安装架之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种带载状态下的电机振动测试装置，其特征是：所述的压电加速度传感器在轴承外侧的外壁所在圆周上间隔90度布置。
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