CN109387313B - 一种双重负载可调的直线微特电机推力测量装置 - Google Patents

Abstract

一种双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，其特征是它包括基座（1）、滑轨（2）、可调惯性负载加载装置（3）等；待测电机（6）驱动输出端与摩擦配副装置（8）接触，待测电机（6）与拉压力传感器（5）及支撑平台（4）固连；支撑平台（4）安装在滑块（3‑2）上；滑块（3‑2）安装在滑轨（2）上；砝码（3‑1）放置在支撑平台（4）上；可调阻性负载加载装置（7）由摩擦片（7‑1）与正压力调节机构（7‑2）组成，摩擦配副装置（8）和滑轨（2）均固定在基座（1）上。本发明能根据被测电机需求，任意调节阻性负载和惯性负载，以模拟被测电机实际工况，最大限度地减小系统误差，保证测量结果的准确性，有助于直线微特电机输出特性的进一步研究。

Description

一种双重负载可调的直线微特电机推力测量装置

技术领域

本发明涉及一种微特电机技术，尤其是一种微特电机性能测量技术，具体地说是一种双重负载可调的直线微特电机推力测量装置。

背景技术

微特电机是指原理、结构、性能、作用等与常规电机不同，并且体积和输出功率都很小的电机，超声电机作为当前新型电机中的比较成熟的一类微特电机，具有无电磁干扰、结构紧凑、低速大转矩、断电自锁、可直接驱动等优点，在航空航天、医疗器械和精密仪器等领域有广阔的应用前景。在传统的直线超声电机推力测量装置中一般通过吊砝码或者挂沙袋来得到电机的推力，该方法简单直接，但其传动绳发生形变会影响推力测量精度，并且只考虑了阻性负载，而电机实际工作中不可能只存在某一种负载形式；又或者将另一台旋转电机作为负载施加装置，但测试装置搭建复杂，并且还需用专门的驱动器来实现旋转电机的驱动；又或者通过超声电机运动过程中压缩弹簧，测量弹簧压缩量得到电机输出推力值，但其只能实现单向测量、测量精度得不到保证，且超声电机行程受到限制。

发明内容

本发明的目的是针对现有的微特电机测试装置结构复杂，通用性差的问题，设计一种双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，它能多种负载形式、各负载相互独立的电机性能参数的测试。

本发明的技术方案是：

一种双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，其特征是它包括基座1、滑轨2、可调惯性负载加载装置3、电机支撑平台4、拉压力传感器5、待测电机6、可调阻性负载加载装置7和摩擦配副装置8；待测电机6驱动输出端与摩擦配副装置8接触从而产生驱动电机的摩擦力，待测电机6的侧面与拉压力传感器5一端连接，拉压力传感器5另一端与支撑平台4固连；支撑平台4通过螺钉安装在滑块3-2上；滑块3-2安装在滑轨2上；砝码3-1放置在支撑平台4上，砝码3-1和滑块3-2组成可调惯性负载加载装置3，通过加减砝码3-1来实现惯性负载的调节；可调阻性负载加载装置7与滑块3-2固连；可调阻性负载加载装置7由摩擦片7-1与正压力调节机构7-2组成，正压力调节机构7-2能调节摩擦片7-1与滑轨2表面之间的接触压力从而调整摩擦力；摩擦配副装置8和滑轨2均固定在基座1上。

装置自身重量计入惯性负载中，与砝码3-1通过高精度称重装置可以精确到mg级构成总惯性载荷，避免现有加载装置自身惯性引入误差。

可调阻性负载加载装置7通过旋转正压力调节机构7-2上的弹簧螺钉7-4来挤压摩擦片7-1从而改变装置与滑轨之间的正压力来改变摩擦力大小，从而实现阻性负载的调节。

滑块3-2与滑轨2的摩擦阻力也计入阻性负载中，与可调阻性负载装置7构成总阻性负载，通过测力计可以精确测量，得到电机实际总阻性负载，避免装置自身阻力引入误差。

可调惯性负载加载装置3与可调阻性负载加载装置7一起通过支撑平台4和拉压力传感器5与待测电机6相连。

拉压力传感器5引出线与数据分析设备连接，以显示待测电机推力值。

阻性负载、惯性负载均能独立调节，互不影响，实现各种工况的模拟。

本发明的有益效果：

1、避免了由于装置自身阻力或者惯性引入的测量误差。

2、具有多种负载形式，适用于多种工况环境的模拟，并且各类型负载可调且相互独立。

3、能够实现对电机两个运动方向的推力测量。

4、原理简单、结构紧凑、成本低、装置搭建方便、测量准确，有助于对直线微特电机输出特性的进一步研究。

5、本发明采用摩擦片和正压力调节机构组成可调阻性负载加载装置，采用滑块和砝码组成可调惯性负载加载装置，这两种加载装置一起通过电机支撑平台和拉压力传感器与电机相连，利用数据分析设备对拉压力传感器的信号进行处理，得到电机的推力值。该测试装置可根据被测电机需求，调节阻性负载和惯性负载，以模拟被测电机实际工况，最大限度地减小系统误差，保证测量结果的准确性，有助于直线微特电机输出特性的进一步研究。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为本发明的可调惯性负载加载装置结构示意图。

图3为本发明的可调阻性负载加载装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-3所示。

一种双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，它包括基座1、滑轨2、可调惯性负载加载装置3、电机支撑平台4、拉压力传感器5、待测电机6、可调阻性负载加载装置7和摩擦配副装置8，如图1所示。待测电机6驱动输出端与摩擦配副装置8接触从而产生驱动电机的摩擦力，待测电机6的侧面与拉压力传感器5一端连接，拉压力传感器5另一端与支撑平台4固连；支撑平台4通过螺钉安装在滑块3-2上，滑块3-2安装在滑轨2上，砝码3-1放置在支撑平台4上，砝码3-1和滑块3-2组成可调惯性负载加载装置3，如图2所示，通过加减砝码3-1来实现惯性负载的调节；可调阻性负载加载装置7与滑块3-2固连；可调阻性负载加载装置7由摩擦片7-1、正压力调节机构7-2和支架7-3组成，支架7-3安装在滑轨2的侧面，如图3所示，正压力调节机构7-2上的弹簧螺钉7-4能调节摩擦片7-1与滑轨2上下表面之间的接触压力从而调整摩擦力；摩擦配副装置8和滑轨2均固定在基座1上。在实际应用中，待测电机9通电运行，带动负载加载装置一起沿滑轨2做直线运动。通过旋转正压力调节机构7-2上的弹簧螺钉7-4或者增减电机支撑平台4上的砝码3-1，改变负载值，将传感器的引出线与数据分析设备相连，即可实时得到待测电机的推力值。

本发明将装置自身重量计入惯性负载中，与砝码3-1（通过高精度称重装置可以精确到mg级）构成总惯性载荷，避免现有加载装置自身惯性引入误差。可调阻性负载加载装置7通过旋转正压力调节机构7-2上的弹簧螺钉7-4来挤压摩擦片7-1从而改变装置与滑轨之间的正压力来改变摩擦力大小，从而实现阻性负载的调节。滑块3-2与滑轨2的摩擦阻力也计入阻性负载中，与可调阻性负载装置7构成总阻性负载，通过测力计可以精确测量，得到电机实际总阻性负载，避免装置自身阻力引入误差。可调惯性负载加载装置3与可调阻性负载加载装置7一起通过支撑平台4和拉压力传感器5与待测电机6相连。拉压力传感器5引出线与数据分析设备连接，以显示待测电机推力值。阻性负载、惯性负载均能独立调节，互不影响，实现各种工况的模拟。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，其特征是它包括基座（1）、滑轨（2）、可调惯性负载加载装置（3）、电机支撑平台（4）、拉压力传感器（5）、待测电机（6）、可调阻性负载加载装置（7）和摩擦配副装置（8）；待测电机（6）驱动输出端与摩擦配副装置（8）接触从而产生驱动电机的摩擦力，待测电机（6）的侧面与拉压力传感器（5）一端连接，拉压力传感器（5）另一端与支撑平台（4）固连；支撑平台（4）通过螺钉安装在滑块（3-2）上；滑块（3-2）安装在滑轨（2）上；砝码（3-1）放置在支撑平台（4）上，砝码（3-1）和滑块（3-2）组成可调惯性负载加载装置（3），通过加减砝码（3-1）来实现惯性负载的调节；可调阻性负载加载装置（7）与滑块（3-2）固连；可调阻性负载加载装置（7）由摩擦片（7-1）与正压力调节机构（7-2）组成，正压力调节机构（7-2）能调节摩擦片（7-1）与滑轨（2）表面之间的接触压力从而调整摩擦力；摩擦配副装置（8）和滑轨（2）均固定在基座（1）上；可调阻性负载加载装置（7）通过旋转正压力调节机构（7-2）上的弹簧螺钉（7-4）来挤压摩擦片（7-1）从而改变装置与滑轨之间的正压力来改变摩擦力大小，从而实现阻性负载的调节；可调惯性负载加载装置（3）与可调阻性负载加载装置（7）一起通过支撑平台（4）和拉压力传感器（5）与待测电机（6）相连。

2.根据权利要求1所述的双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，其特征在于：通过调节砝码（3-1）的重量调节惯性载荷，并且装置自身重量计入惯性负载中，与砝码（3-1）构成总惯性载荷，避免现有加载装置自身惯性引入误差。

3.根据权利要求1所述的双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，其特征在于：滑块（3-2）与滑轨（2）的摩擦阻力也计入阻性负载中，与可调阻性负载装置（7）构成总阻性负载，通过测力计可以精确测量，得到电机实际总阻性负载，避免装置自身阻力引入误差。

4.根据权利要求1所述的双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，其特征在于：拉压力传感器（5）引出线与数据分析设备连接，以显示待测电机推力值。

5.根据权利要求1所述的双重负载可调的直线微特电机推力测量装置，其特征在于：阻性负载、惯性负载均能独立调节，互不影响，实现各种工况的模拟。

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