CN107966658A - 电机复合试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机复合试验系统,变频器与变频电机连接，并与可调节支架固接，变频电机转轴键有的皮带轮通过皮带与被测试电机的转轴连接；电子负载仪与被测试电机连接；蓄电池与被测试电机连接；LIN总线适配器一端与被测试电机连接，另一端与上位机电脑连接；振动台的振动试验夹具固定被测试电机，上位机电脑连接控制仪，控制仪安装在振动试验夹具上；试验箱体通过扩展台与振动试验夹具配密封连接。有益效果：试验系统能够模拟电机类产品实际工作环境，同时施加包括但不限于振动、冲击等环境应力，还能模拟电机类产品的转动工作状态和电负载等工作应力条件，为电机类的产品的研发提供一个更为真实的模拟环境。
Description
技术领域
本发明属于试验技术领域，尤其涉及一种电机复合试验系统。
背景技术
环境试验是利用气候、力学等环境试验设备考核产品在整个寿命期间可能经历的运输、振动、冲击等力学环境，确保产品在使用期间的稳定性。
现有技术的电机类产品的环境试验，一般是振动、冲击、温度、湿度等较为单一的环境应力，或者温度振动综合应力，使用试验箱和振动台设备实施，电机在试验过程中处于不工作状态，其结构强度、工作性能均得不到有效考核。然而,实际环境试验需要采用温度、湿度、振动、冲击等典型应力以及其组合应力来考核产品。对于电机类产品，因其自身工作状态还会引入电应力、皮带拉力、转动和通讯应力等，使用常规试验设备已不能全面考核其性能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种电机复合试验系统,为电机类的产品的研发提供真实的模拟环境，可以满足小型电机类产品带工况下的实际环境复合试验。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种电机复合试验系统, 其特征是：包括模拟动力模块、模拟电负载模块、充放电电池模块、模拟通讯模块、振动控制机构和温湿度试验箱；所述模拟动力模块包括可调节支架、变频器、变频电机、皮带轮组、皮带，变频器与变频电机连接，变频器和变频电机与可调节支架固接，变频电机转轴键有皮带轮，皮带轮通过皮带与被测试电机的转轴连接；所述模拟电负载模块包括电子负载仪，所述电子负载仪通过电缆与被测试电机连接；所述充放电电池模块包括蓄电池，所述蓄电池通过电缆与被测试电机连接；所述模拟通讯模块包括通讯电缆、LIN总线适配器和上位机电脑，LIN总线适配器一端通过通讯电缆与被测试电机的通讯端口连接，另一端与上位机电脑连接；所述振动控制机构包括振动台、控制仪、加速度传感器和振动试验夹具，振动台上通过振动试验夹具固定被测试电机，上位机电脑连接控制仪，控制仪连接加速度传感器，加速度传感器安装在振动试验夹具上；所述温湿度试验箱包括试验箱体和扩展台，试验箱体通过扩展台与振动台的振动试验夹具配密封连接。
所述皮带的中段连接有皮带张紧器，通过皮带张紧器调节皮带张紧度，并通过皮带张力计测量。
所述变频电机转速调节范围为275～5500rpm。
所述LIN总线适配器兼容LIN1.0、LIN1.3、LIN2.0和LIN2.1协议，用于与不同的电机类产品与上位机电脑进行通信。
有益效果：本发明提供的试验系统，能够模拟电机类产品实际工作环境，同时施加包括但不限于振动、冲击等环境应力，还能模拟电机类产品的转动工作状态和电负载等工作应力条件，为电机类的产品的研发提供一个更为真实的模拟环境。该试验系统经济安全，方便实施，可为电机类产品提供更为准确的检测结果，通过试验结果有效地控制质量优化，取得制造经济性与质量安全之间的平衡。
附图说明
图1是电机复合试验系统结构示意图。
图中：1-皮带张紧器，2-皮带，3-变频电机，4-变频器，5-可调节支架，6- 温湿度试验箱，7-振动试验夹具，8-被测试电机，9-LIN总线适配器，10- 上位机电脑11-电子负载仪，12-蓄电池，13-扩展台，14-振动台，15、控制仪，16、加速度传感器。
Ⅰ、模拟动力模块，Ⅱ、模拟电负载模块，Ⅲ、充放电电池模块，Ⅳ、模拟通讯模块，Ⅴ、振动控制机构，Ⅵ、温湿度试验箱。
具体实施方式
下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
详见附图，本实施例提供了一种电机复合试验系统,包括模拟动力模块Ⅰ、模拟电负载模块Ⅱ、充放电电池模块Ⅲ、模拟通讯模块Ⅳ、振动控制机构Ⅴ和温湿度试验箱Ⅵ；所述模拟动力模块包括可调节支架5、变频器4、变频电机3、皮带轮组、皮带2，变频器与变频电机连接，变频器和变频电机与可调节支架固接，变频电机转轴键有皮带轮，皮带轮通过皮带与被测试电机的转轴连接；所述皮带的中段连接有皮带张紧器1，通过皮带张紧器调节皮带张紧度，并通过皮带张力计测量。所述变频电机转速调节范围为275～5500rpm。所述模拟电负载模块包括电子负载仪11，所述电子负载仪通过电缆与被测试电机8连接；所述充放电电池模块包括蓄电池 12，所述蓄电池通过电缆与被测试电机连接；所述模拟通讯模块包括通讯电缆、LIN总线适配器和上位机电脑，LIN总线适配器9一端通过通讯电缆与被测试电机的通讯端口连接，另一端与上位机电脑10连接；所述LIN 总线适配器兼容LIN1.0、LIN1.3、LIN2.0和LIN2.1协议，用于与不同的电机类产品与上位机电脑进行通信。所述振动控制机构包括振动台14、控制仪15、加速度传感器16和振动试验夹具7，振动台上通过振动试验夹具固定被测试电机，上位机电脑连接控制仪，控制仪连接加速度传感器，加速度传感器安装在振动试验夹具上；所述温湿度试验箱包括试验箱体6 和扩展台13，试验箱体通过扩展台与振动台的振动试验夹具配密封连接。
被测试电机8通过夹具7与电动振动台14的扩展台13连接，扩展台 13的周围使用柔性密封材料与温湿度试验箱6的下底板连接，起到密封隔热效果。温湿度试验箱6包含试验箱体、控制上位机电脑10，可对被测试电机8提供温度和湿度环境应力。电动振动台14包含振动发生器、控制仪、传感器和控制上位机电脑，可对被测试电机8提供振动和冲击应力。被测试电机8的电能输入和输出端通过线缆连接在蓄电池12、电子负载仪 11上，在发电机启动瞬间由蓄电池12供电，发电机平稳运转后输出电能至电子负载仪11。被测试电机8的通讯端通过数据线与LIN总线适配器9 连接，LIN总线适配器9再通过数据线与上位机电脑10连接，上位机电脑10可控制LIN总线适配器9模拟出被测试电机8所需通讯指令，控制其运转状态。被测试电机8的转轴通过皮带2与变频电机3连接，变频电机3工作带动被测试电机8转轴转动工作。变频电机3固定在可调节支架 5上，可调节支架可实现变频电机3位置的前后、左右和上下调节，以保障变频电机3与被测试电机8通过皮带2连接时在高速运转下的稳定性。变频电机3的输入端连接变频控制器4，实现转速可调。皮带2的中段装有皮带张紧器1，调节皮带张紧器1的压力，可实现对被测试电机8在实际使用中所受到皮带张力的模拟。
利用实施电机类产品的复合试验方法如下：
试验系统能够模拟电机类产品实际工作环境，同时施加包括但不限于振动、冲击等环境应力，还能模拟电机类产品的转动工作状态和电负载等工作应力条件，为电机类的产品的研发提供一个更为真实的模拟环境。
试验前，根据被测试电机8的接口特性，选择匹配的皮带2、皮带张紧器1和蓄电池12。根据被测试电机8的安装特性，设计和加工振动夹具 7。将电动振动台14和试验箱6如附图1所示配合，将被测试电机8安装通过振动夹具7转接安装在扩展台13上，然后将被测试电机8的通讯接口与LIN总线适配器9连接，将被测试电机8的电输入输出接口与蓄电池 12连接，将被测试电机8的转轴通过皮带与变频电机3连接。
正式试验前，对整个试验系统进行联合调试，确保试验系统可靠连接且运动部件运转流畅；
正式试验时，调节皮带张紧器1并使用皮带张力计测量皮带张力，直至张力达到被测试电机8的使用要求。打开变频电机3开关，通过变频器 4调节变频电机3转速至设计值，同时使用转速计测量被测试电机8的转轴转速，确定其转速达到使用要求。打开蓄电池12开关，给被测试电机8 供电，然后使用上位机电脑10控制LIN总线适配器9模拟通讯指令，给被测试电机8下达运转状态指令，调整其工况。被测试电机8运转后开始发电，此时打开电子负载仪11开关，同时关闭蓄电池12供电开关，使被测试电机8电能输出至电子负载仪11。调节电子负载仪11的负载指标，被测试电机8的使用条件下的负载。至此，被测试电机8达到稳定工作状态，开启温湿度试验箱提供温度、湿度应力，开启电动振动台提供振动或冲击应力。
上述参照实施例对该一种电机复合试验系统进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电机复合试验系统，其特征是：包括模拟动力模块、模拟电负载模块、充放电电池模块、模拟通讯模块、振动控制机构和温湿度试验箱；所述模拟动力模块包括可调节支架、变频器、变频电机、皮带轮组、皮带，变频器与变频电机连接，变频器和变频电机与可调节支架固接，变频电机转轴键有皮带轮，皮带轮通过皮带与被测试电机的转轴连接；所述模拟电负载模块包括电子负载仪，所述电子负载仪通过电缆与被测试电机连接；所述充放电电池模块包括蓄电池，所述蓄电池通过电缆与被测试电机连接；所述模拟通讯模块包括通讯电缆、LIN总线适配器和上位机电脑，LIN总线适配器一端通过通讯电缆与被测试电机的通讯端口连接，另一端与上位机电脑连接；所述振动控制机构包括振动台、控制仪、加速度传感器和振动试验夹具，振动台上通过振动试验夹具固定被测试电机，上位机电脑连接控制仪，控制仪连接加速度传感器，加速度传感器安装在振动试验夹具上；所述温湿度试验箱包括试验箱体和扩展台，试验箱体通过扩展台与振动台的振动试验夹具配密封连接。
2.根据权利要求1所述的电机复合试验系统，其特征是：所述皮带的中段连接有皮带张紧器，通过皮带张紧器调节皮带张紧度，并通过皮带张力计测量。
3.根据权利要求1所述的电机复合试验系统，其特征是：所述变频电机转速调节范围为275～5500rpm。
4.根据权利要求1所述的电机复合试验系统，其特征是：所述LIN总线适配器兼容LIN1.0、LIN1.3、LIN2.0和LIN2.1协议，用于与不同的电机类产品与上位机电脑进行通信。
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