CN107764445B - 步进电动机起动转矩测试的加载方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种步进电动机起动转矩测试的加载方法，步进电动机测试盘与扭转传感器串联，一环形测试绳联接测试盘和摩擦盘，摩擦盘由任意旋转机构带动旋转，环形测试绳随摩擦盘运动，与测试盘发生滑动摩擦，滑动摩擦力通过测试盘转化为加载力矩。本发明的优点是通过动摩擦法对步进电动机进行加载，使步进电动机起动前后所承受的负载转矩保持恒定，且测试时负载变化不引起负载转动惯量的变化，加载力矩波动小，可准确测试出步进电动机的起动转矩；负载惯量恒定，结构简单，易于实现，测试准确，可重复性高。
Description
技术领域
本发明涉及步进电动机测试的技术领域，特别涉及一种步进电动机起动转矩测试的加载方法。
背景技术
步进电动机起动转矩测试的关键是负载的选择，现有的加载方法主要包括滑轮砝码加载法、索伦制动加载法、布朗尼制动器加载法、磁粉制动器加载法、直流电动机加载法。基本结构如图1-图5所示。
现有加载方法存在以下不足：
（1）如图1所示，滑轮砝码加载法中的砝码为附加惯量，起动加速过程中产生的附加转矩不易确定；
（2）如图2所示的索伦制动加载法，如图3所示的布朗尼制动器加载法在步进电动机起动前所加负载不容易控制，无法保证电动机起动前后负载的一致性；
（3）如图4所示，磁粉制动器同样存在静摩擦与动摩擦的转换，无法保证步进电动机起动前后负载的一致性；
（4）如图5所示，直流电动机作为负载时一方面电机转子为附加惯量，另一方面步进电动机起动时转速突变引起直流电动机负载的变化，控制系统复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种准确测试出步进电动机起动转矩测试的加载方法，加载力矩波动小。
为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种步进电动机起动转矩测试的加载方法，步进电动机测试盘与扭转传感器串联，一环形测试绳联接测试盘和摩擦盘，摩擦盘由任意旋转机构带动旋转，环形测试绳随摩擦盘运动，与测试盘发生滑动摩擦，滑动摩擦力通过测试盘转化为加载力矩。
所述环形测试绳与摩擦盘不发生相对滑动，环形测试绳与测试盘发生相对滑动,通过动摩擦加载。
所述摩擦盘固定于一移动支架上，移动支架沿环形测试绳轴向移动，调整环形测试绳的张力来改变动摩擦力的大小，进而改变加载力矩的大小。
测试过程中步进电动机起动前后测试盘所受摩擦力保持不变，加载力矩不变。
所述步进电动机的负载惯量等于扭矩传感器转动惯量、联轴器和测试盘的转动惯量之和。
本发明的优点在于：
1） 本发明通过动摩擦法对步进电动机进行加载，使步进电动机起动前后所承受的负载转矩保持恒定，且测试时负载变化不引起负载转动惯量的变化，加载力矩波动小，因此可以准确测试出步进电动机的起动转矩；
2） 本发明加载方法的加载力矩波动小，负载惯量恒定，结构简单，易于实现，测试准确，可重复性高。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有步进电动机起动转矩测试加载方法—滑轮砝码加载法原理图；
图2为现有步进电动机起动转矩测试加载方法—索伦制动加载法原理图；
图3为现有步进电动机起动转矩测试加载方法—布朗尼制动器加载法原理图；
图4为现有步进电动机起动转矩测试加载方法—磁粉制动器加载法原理图；
图5为现有步进电动机起动转矩测试加载方法—直流电动机加载法原理图；
图6为本发明步进电动机起动转矩测试加载方法的原理图；
图7为图6的俯视图；
图8为图6的前视图；
图中标号说明
1—测试盘； 2—环形测试绳；
3—摩擦盘； 4—移动支架；
5—直流电机； 6—步进电动机；
7—联轴器； 8—测试支架；
9—扭矩传感器； 10—滑行块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
下面结合附图详细说明本发明的实施例。
图6示出了本发明实施例起动转矩测试加载方法原理图；图7示出了本实发明实施例起动转矩测试加载方法俯视图；图8示出了本实发明实施例起动转矩测试加载方法前视图。如图6-图8所示，本发明提供了一种步进电动机起动转矩测试的加载方法，步进电动机测试盘1与扭转传感器9串联，一环形测试绳2联接测试盘1和摩擦盘3，摩擦盘3由直流电机5带动旋转，环形测试绳2随摩擦盘3运动，与测试盘1发生滑动摩擦，滑动摩擦力通过测试盘1转化为加载力矩。
所述环形测试绳2与摩擦盘3不发生相对滑动，环形测试绳2与测试盘1发生相对滑动,通过动摩擦加载。
所述摩擦盘3固定于一移动支架4上，移动支架4的底部设有滑行槽，移动支架4的滑行槽沿底座上凸出的滑行块10移动调整环形测试绳2的张力来改变动摩擦力的大小，进而改变加载力矩的大小。
测试过程中步进电动机起动前后测试盘1所受摩擦力保持不变，加载力矩不变。
所述步进电动机的负载惯量等于扭矩传感器转动惯量、联轴器7和测试盘1的转动惯量之和。
本发明实施例采用直流电机通电转动，摩擦盘3摩擦系数大于测试盘1，因此环形测试绳2随摩擦盘3一起转动不发生相对滑动，环形测试绳2与测试盘1之间产生滑动摩擦力，滑动摩擦力经测试盘1转化为步进电动机的负载转矩。通过移动移动支架4的位置来调节环形测试绳2的张力，改变滑动摩擦力的大小，进而改变加载转矩的大小，通过扭矩传感器9检测出加载转矩的大小，当步进电动机由静止突然起动运行时，测试盘1所受动摩擦力不发生变化，负载转矩保持恒定，这在其他加载方法中是难于实现的。
以上所述仅为本发明的优先实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种步进电动机起动转矩测试的加载方法，其特征在于：步进电动机测试盘与扭转传感器串联，一环形测试绳联接测试盘和摩擦盘，摩擦盘由直流电机带动旋转，环形测试绳随摩擦盘运动，与测试盘发生滑动摩擦，滑动摩擦力通过测试盘转化为加载力矩；直流电机通电转动，摩擦盘摩擦系数大于测试盘，因此环形测试绳随摩擦盘一起转动不发生相对滑动，环形测试绳与测试盘之间产生滑动摩擦力，滑动摩擦力经测试盘转化为步进电动机的负载转矩；步进电动机的负载惯量等于扭矩传感器转动惯量、联轴器和测试盘的转动惯量之和；通过扭矩传感器检测出加载转矩的大小，当步进电动机由静止突然起动运行时，测试盘所受动摩擦力不发生变化，负载转矩保持恒定。
2.根据权利要求1所述的步进电动机起动转矩测试的加载方法，其特征在于：所述摩擦盘固定于一移动支架上，移动支架沿环形测试绳轴向移动，调整环形测试绳的张力来改变动摩擦力的大小。
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