CN109188321A - 同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台 - Google Patents
同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,移动架下面连接万向轮与地面接触;液压千斤顶通过螺栓与移动架连接,液压千斤顶通过螺栓与球铰链机构连接,球铰链机构通过球与球面的接合实现对实验台的水平调节;检测板运动部件与移动架连接;检测板运动部件中的前后方向运动机构安装在移动架上,左右方向运动机构安装在前后方向运动机构的移动件上,垂直方向运动机构安装在左右方向运动机构;磁场检测机构通过检测连接件与垂直方向运动机构连接;左右方向运动机构通过压紧板连接件连接压紧板及压紧杆,压紧杆通过旋转压紧的方式压紧被检测直线电机滑块,实现检测板与被检测直线电机同步运动,从而检测被检测直线电机次级磁场的不均匀分布。
Description
技术领域
本发明涉及一种同步直线电机的测试实验台,尤其是一种用于检测不同型号不同尺寸的同步直线电机次级磁场分布的不均匀性的测试实验台。
背景技术
目前,常用于磁场检测的方法有多种,一是磁通门法,这种方法主要用于检测交变磁场。二是霍尔效应法,这种方法主要利用探头对磁场进行检测和分析,但其制造成本高,主要用于检测气隙磁场,不适合用于检测大范围的磁场分布。三是磁阻效应法,利用金属或半导体的电阻值随外加磁场的变化而变化来检测磁场,但其通常和电路搭配使用,主要用于精密仪器中。四是磁共振法,利用物质量子状态变化来检测磁场,但它一般只用于检测分布均匀的磁场。五是超导效应法,超导效应法可以检测恒定磁场和交变磁场,但它一般用于测量0.1T以下的磁场。上述磁场检测方法,都无法快速精确的检测大范围的三维磁场空间。为有效解决上述问题,同时适用于不同型号不同尺寸的同步直线电机,需要设计一种同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台可以针对不同型号不同尺寸的直线电机进行测量,用于提高测试试验台的通用性。
发明内容
本发明提出一种同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,通过前后向、左右向、垂直向运动部件驱动磁场检测机构运动,检测板内置线圈和微型LED灯,当检测板平行于次级运动时,由于次级磁场的不均匀分布导致线圈磁通量发生变化,产生的感应电流使LED灯发光,工业相机将LED灯的放光情况拍摄下来,通过数据处理获得直线电机次级磁场三维分布情况。
为实现上述发明目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,包括移动架,实验台高度调节和水平调节机构、检测板运动部件、磁场检测机构,所述移动架下面连接万向轮与地面接触;所述实验台高度调节和水平调节机构包括液压千斤顶,球铰链机构,液压千斤顶通过螺栓与移动架连接,提供实验台上升动力,液压千斤顶通过螺栓与球铰链机构连接,球铰链机构通过球与球面的接合实现对实验台的水平调节;所述检测板运动部件通过螺栓与移动架连接;所述检测板运动部件包括前后方向运动机构、左右方向运动机构和垂直方向运动机构;所述前后方向运动机构通过螺栓安装在移动架上,左右方向运动机构通过螺钉安装在前后方向运动机构的移动件上,垂直方向运动机构通过螺钉安装在左右方向运动机构;所述磁场检测机构通过检测连接件与垂直方向运动机构连接;所述左右方向运动机构通过压紧板连接件连接压紧板,压紧板上通过螺纹连接压紧杆,压紧杆通过旋转压紧的方式压紧被检测直线电机滑块,实现检测板与被检测直线电机同步运动,从而检测被检测直线电机次级磁场的不均匀分布。
进一步,所述前后方向运动机构包括底板A、轴承座A、深沟球轴承A、轴承挡圈A、丝杆A、导轨A、移动件A、螺母座A、丝杆螺母A、滑块A、轴承座B、角接触球轴承A、压紧螺母A、轴承端盖A、联轴器A、电机座A、伺服电机A;所述底板A固定连接在移动架上面;所述底板A上装有导轨A,导轨A上通过滑块A连接移动件A,移动件A中通过螺母座A安装有丝杆螺母A,丝杆螺母A连接丝杆A,丝杆A的一端通过深沟球轴承A、轴承挡圈A安装在轴承座A内,轴承座A固定连接在底板A上,丝杆A的另一端通过角接触球轴承A、压紧螺母A、轴承端盖A安装在轴承座B内,轴承座B固定连接在底板A上,且该端通过联轴器A连接伺服电机A,伺服电机A通过电机座A固定连接在底板A上。
进一步,所述左右方向运动机构包括底板B、轴承座C、深沟球轴承B、轴承挡圈B、丝杆B、导轨B、移动件B、螺母座B、丝杆螺母B、滑块B、轴承座D、角接触球轴承B、压紧螺母B、轴承端盖B、联轴器B、电机座B、伺服电机B;所述底板B固定连接在移动件A上;所述底板B上面装有导轨B,导轨B通过滑块B连接移动件B,移动件B内通过螺母座B连接丝杆螺母B,丝杆螺母B连接丝杆B,丝杆B的一端通过深沟球轴承B、轴承挡圈B安装在轴承座C中,轴承座C固定连接在底板B上,丝杆B的另一端通过角接触球轴承B、压紧螺母B、轴承端盖B安装在轴承座D中,轴承座D固定连接在底板B,且该端通过联轴器B连接伺服电机B,伺服电机B通过电机座B固定在底板B上。
进一步,所述垂直方向运动机构包括底板C、轴承座E、轴承端盖C、压紧螺母C、螺母、导杆、丝杆C、角接触球轴承C、螺母座C、丝杆螺母C、联轴器C、电机座C、伺服电机C;所述底板C固定连接在移动件B的侧面;所述底板C上通过电机座C固定连接伺服电机C,伺服电机C通过联轴器C连接丝杆C,丝杆C的两端分别通过角接触球轴承C、轴承端盖C、压紧螺母C安装在轴承座E内,两个轴承座E固定连接在底板C上,两个轴承座E之间连接有导杆,导杆两端分别用螺母与轴承座E固定,且导杆与丝杆C相互平行,丝杆C上通过丝杆螺母C连接螺母座C,螺母座C与导杆滑动配合连接。
进一步,所述磁场检测机构包括工业相机、检测板、被检测直线电机次级、检测板架、激光测距仪、LED信号灯、线圈压紧块、切割线圈;所述检测板架与螺母座C固定连接,所述在工业相机通过自身磁性吸附在检测板架上,激光测距仪安装在检测板架上,检测板与检测板架焊接,检测板通过线圈压紧块将切割线圈固定。
本发明的有益效果是:
1、本发明利用检测板内置线圈和LED灯,当检测板平行于次级运动时,由于次级磁场的不均匀分布导致线圈磁通量发生变化,产生的感应电流使LED灯发光,由工业相机将LED灯的发光情况拍摄下来,通过数据处理获得次级磁场三维分布情况,能够实现大范围三维空间磁场测量,缩短了检测时间,提高了检测精度。
2、本发明可以通过调节装置实现不同型号不同尺寸直线电机次级磁场的测量,提高了测试试验台的通用性。
3、本发明由于安装方便,重量轻,体积小,可以实现便携式的测量。
附图说明
图1是本发明的同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台主视图;
图2是本发明的同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台俯视图;
图3是本发明的同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台左视图;
图4是本发明的前后方向运动部件结构示意图;
图5是本发明的左右方向运动部件结构示意图;
图6是本发明的垂直方向运动部件结构示意图;
图7是本发明的检测板内部放大图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
请参阅图1-7,一种同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,包括移动架,实验台高度调节和水平调节机构、检测板运动部件,磁场检测机构。
测试实验台的移动架2用螺钉与万向轮1连接与地面接触,实验台高度调节和水平调节机构包括液压千斤顶3,球铰链机构4。液压千斤顶3通过螺栓与移动架2连接,提供实验台上升动力,液压千斤顶3通过螺栓与球铰链机构4连接,球铰链机构4通过球与球面的接合实现对实验台的水平调节。检测板运动部件通过螺栓与移动架连接。检测板运动部件包括前后方向运动机构8、左右方向运动机构9和垂直方向运动机构6。前后方向运动机构8通过螺栓安装在移动架2上,左右方向运动机构9通过螺钉安装在前后方向运动机构8的移动件上,垂直方向运动机构6通过螺钉安装在左右方向运动机构9上。检测机构通过检测连接件7与垂直方向运动机构6连接。左右方向运动机构9通过压紧板连接件5连接压紧板11,压紧板11上通过螺纹连接压紧杆10,压紧杆10通过旋转压紧的方式压紧被检测直线电机滑块12,实现检测板与被检测直线电机同步运动,从而检测被检测直线电机次级15磁场的不均匀分布。
如图4所示,前后方向运动机构8包括底板A18、轴承座A19、深沟球轴承A20、轴承挡圈A21、丝杆A22、导轨A23、移动件A24、螺母座A25、丝杆螺母A26、滑块A27、轴承座B28、角接触球轴承A29、压紧螺母A30、轴承端盖A31、联轴器A32、电机座A33、伺服电机A34。底板A18固定连接在移动架2上面。底板A18上装有导轨A23,导轨A23上通过滑块A27连接移动件A24,移动件A24中通过螺母座A25安装有丝杆螺母A26,丝杆螺母A26连接丝杆A22,丝杆A22的一端通过深沟球轴承A20、轴承挡圈A21安装在轴承座A19内,轴承座A19固定连接在底板A18上,丝杆A22的另一端通过角接触球轴承A29、压紧螺母A30、轴承端盖A31安装在轴承座B28内,轴承座B28固定连接在底板A18上,且该端通过联轴器A32连接伺服电机A34,伺服电机A34通过电机座A33固定连接在底板A18上。
如图5所示,左右方向运动机构9包括底板B35、轴承座C36、深沟球轴承B37、轴承挡圈B38、丝杆B39、导轨B40、移动件B41、螺母座B42、丝杆螺母B43、滑块B44、轴承座D45、角接触球轴承B46、压紧螺母B47、轴承端盖B48、联轴器B49、电机座B50、伺服电机B51。底板B35固定连接在移动件A24上。底板B35上面装有导轨B40,导轨B40通过滑块B44连接移动件B41,移动件B41内通过螺母座B42连接丝杆螺母B43,丝杆螺母B43连接丝杆B39,丝杆B39的一端通过深沟球轴承B37、轴承挡圈B38安装在轴承座C36中,轴承座C36固定连接在底板B35上,丝杆B39的另一端通过角接触球轴承B46、压紧螺母B47、轴承端盖B48安装在轴承座D45中,轴承座D45固定连接在底板B35,且该端通过联轴器B49连接伺服电机B51,伺服电机B51通过电机座B50固定在底板B35上。
如图6所示,垂直方向运动机构6包括底板C52、轴承座E53、轴承端盖C54、压紧螺母C55、螺母56、导杆57、丝杆C58、角接触球轴承C59、螺母座C60、丝杆螺母C61、联轴器C62、电机座C63、伺服电机C64。底板C52固定连接在移动件B41的侧面。底板C52上通过电机座C63固定连接伺服电机C64,伺服电机C64通过联轴器C62连接丝杆C58,丝杆C58的两端分别通过角接触球轴承C59、轴承端盖C54、压紧螺母C55安装在轴承座E53内,两个轴承座E53固定连接在底板C52上,两个轴承座E53之间连接有导杆57,导杆57两端分别用螺母56与轴承座E53固定,且导杆57与丝杆C58相互平行,丝杆C58上通过丝杆螺母C61连接螺母座C60,螺母座C60与导杆57滑动配合连接。
如图3,7所示,磁场检测机构包括工业相机13、检测板14、被检测直线电机次级15、检测板架16、激光测距仪17、LED信号灯65、线圈压紧块66、切割线圈67。检测板架16与螺母座C60固定连接。在工业相机13通过自身磁性吸附在检测板架16上,激光测距仪17安装在检测板架16上,检测板14与检测板架16焊接,检测板14通过线圈压紧块66将切割线圈67固定。当检测板14平行于次级运动时,次级磁场的不均匀分布导致线圈磁通量发生变化,产生的感应电流使信号灯65发光,由工业相机13将信号灯65的发光情况拍摄下来,通过数据处理获得次级磁场分布情况。本发明能够精确快速检测直线电机次级磁场的三维空间分布情况,同时通过调节装置可以对不同型号不同尺寸直线电机次级磁场进行测量,提高了试验台的通用性,而且本发明安装方便,可实现便携式测量。
整个实验台中,首先通过万向轮将实验台推到被检测的直线电机附近,调整位置,然后通过高度调节和水平调节机构将实验台与被检测的直线电机水平高度调整合适并卡紧,最后由运动部件带动检测机构对直线电机次级磁场进行检测,由工业相机拍摄记录。
本发明由于能够检测安装不同型号不同尺寸的直线电机次级磁场不均匀性,具有很好的通用性,同时由于体积小重量轻,安装方便,能够实现便携式的测量。
Claims (5)
1.一种同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,包括移动架,实验台高度调节和水平调节机构、检测板运动部件、磁场检测机构,其特征在于:所述移动架(2)下面连接万向轮(1)与地面接触;所述实验台高度调节和水平调节机构包括液压千斤顶(3),球铰链机构(4),液压千斤顶(3)通过螺栓与移动架(2)连接,提供实验台上升动力,液压千斤顶(3)通过螺栓与球铰链机构(4)连接,球铰链机构通过球与球面的接合实现对实验台的水平调节;所述检测板运动部件通过螺栓与移动架(2)连接;所述检测板运动部件包括前后方向运动机构(8)、左右方向运动机构(9)和垂直方向运动机构(6);所述前后方向运动机构(8)通过螺栓安装在移动架(2)上,左右方向运动机构(9)通过螺钉安装在前后方向运动机构(8)的移动件上,垂直方向运动机构(6)通过螺钉安装在左右方向运动机构;所述磁场检测机构通过检测连接件(7)与垂直方向运动机构(6)连接;所述左右方向运动机构(9)通过压紧板连接件(5)连接压紧板(11),压紧板(11)上通过螺纹连接压紧杆(10),压紧杆(10)通过旋转压紧的方式压紧被检测直线电机滑块(12),实现检测板与被检测直线电机同步运动,从而检测被检测直线电机次级(15)磁场的不均匀分布。
2.根据权利要求1所述的同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,其特征在于:所述前后方向运动机构(8)包括底板A(18)、轴承座A(19)、深沟球轴承A(20)、轴承挡圈A(21)、丝杆A(22)、导轨A(23)、移动件A(24)、螺母座A(25)、丝杆螺母A(26)、滑块A(27)、轴承座B(28)、角接触球轴承A(29)、压紧螺母A(30)、轴承端盖A(31)、联轴器A(32)、电机座A(33)、伺服电机A(34);所述底板A(18)固定连接在移动架(2)上面;所述底板A(18)上装有导轨A(23),导轨A(23)上通过滑块A(27)连接移动件A(24),移动件A(24)中通过螺母座A(25)安装有丝杆螺母A(26),丝杆螺母A(26)连接丝杆A(22),丝杆A(22)的一端通过深沟球轴承A(20)、轴承挡圈A(21)安装在轴承座A(19)内,轴承座A(19)固定连接在底板A(18)上,丝杆A(22)的另一端通过角接触球轴承A(29)、压紧螺母A(30)、轴承端盖A(31)安装在轴承座B(28)内,轴承座B(28)固定连接在底板A(18)上,且该端通过联轴器A(32)连接伺服电机A(34),伺服电机A(34)通过电机座A(33)固定连接在底板A(18)上。
3.根据权利要求1所述的同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,其特征在于:所述左右方向运动机构(9)包括底板B(35)、轴承座C(36)、深沟球轴承B(37)、轴承挡圈B(38)、丝杆B(39)、导轨B(40)、移动件B(41)、螺母座B(42)、丝杆螺母B(43)、滑块B(44)、轴承座D(45)、角接触球轴承B(46)、压紧螺母B(47)、轴承端盖B(48)、联轴器B(49)、电机座B(50)、伺服电机B(51);所述底板B(35)固定连接在移动件A(24)上;所述底板B(35)上面装有导轨B(40),导轨B(40)通过滑块B(44)连接移动件B(41),移动件B(41)内通过螺母座B(42)连接丝杆螺母B(43),丝杆螺母B(43)连接丝杆B(39),丝杆B(39)的一端通过深沟球轴承B(37)、轴承挡圈B(38)安装在轴承座C(36)中,轴承座C(36)固定连接在底板B(35)上,丝杆B(39)的另一端通过角接触球轴承B(46)、压紧螺母B(47)、轴承端盖B(48)安装在轴承座D(45)中,轴承座D(45)固定连接在底板B(35),且该端通过联轴器B(49)连接伺服电机B(51),伺服电机B(51)通过电机座B(50)固定在底板B(35)上。
4.根据权利要求1所述的同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,其特征在于:所述垂直方向运动机构(6)包括底板C(52)、轴承座E(53)、轴承端盖C(54)、压紧螺母C(55)、螺母(56)、导杆(57)、丝杆C(58)、角接触球轴承C(59)、螺母座C(60)、丝杆螺母C(61)、联轴器C(62)、电机座C(63)、伺服电机C(64);所述底板C(52)固定连接在移动件B(41)的侧面;所述底板C(52)上通过电机座C(63)固定连接伺服电机C(64),伺服电机C(64)通过联轴器C(62)连接丝杆C(58),丝杆C(58)的两端分别通过角接触球轴承C(59)、轴承端盖C(54)、压紧螺母C(55)安装在轴承座E(53)内,两个轴承座E(53)固定连接在底板C(52)上,两个轴承座E(53)之间连接有导杆(57),导杆(57)两端分别用螺母(56)与轴承座E(53)固定,且导杆(57)与丝杆C(58)相互平行,丝杆C(58)上通过丝杆螺母C(61)连接螺母座C(60),螺母座C(60)与导杆(57)滑动配合连接。
5.根据权利要求1所述的同步直线电机次级磁场不均匀测试实验台,其特征在于:所述磁场检测机构包括工业相机(13)、检测板(14)、被检测直线电机次级(15)、检测板架(16)、激光测距仪(17)、LED信号灯(65)、线圈压紧块(66)、切割线圈(67);所述检测板架(16)与螺母座C(60)固定连接,所述工业相机(13)通过自身磁性吸附在检测板架(16)上,激光测距仪(17)安装在检测板架(16)上,检测板(14)与检测板架(16)焊接,检测板(14)通过线圈压紧块(66)将切割线圈(67)固定。
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