CN109633497B - 一种电磁铁试验台和检测平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁铁试验台和检测平台，其中，电磁铁试验台设置有第一液压缸，电磁铁试验台可以在第一液压缸的带动下在垂向上振动，从而对安装在电磁铁试验台上的电磁铁的动态特性进行检测，与相关技术中无法有效实时检测电磁铁自身动态特性相比，可以对电磁铁的动态特性进行检测，实现测试流程自动化，具有测试便捷、测试精度高、测试项点全面的特点。

Description

一种电磁铁试验台和检测平台

技术领域

本发明涉及轨道列车技术领域，具体而言，涉及一种电磁铁试验台和检测平台。

背景技术

目前，国内运行的高速磁浮列车最高运行速度达到430公里/小时，超高速运行要求磁浮列车中使用的电磁铁(可以是悬浮电磁铁和导向电磁铁)具备更高的承载能力及更好的动态性能，因此在研究、设计、生产及试验等方面，对动态下电磁铁的电磁性能及电气性能的检测至关重要。

相关技术中，并没有高速磁浮列车中电磁铁的电磁及电气动态性能检测的试验装置，无法有效实时检测电磁铁的动态特性。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种电磁铁试验台和检测平台。

第一方面，本发明实施例提供了一种电磁铁试验台，包括：钢梁、长定子、多个第一液压缸、安装台、浮动装置、第一导轨滑块、气动装置、第一L型卡紧块、机械限位装置、第二液压缸、锁紧机构、配重块、可调弹簧阻尼系统、第一位移传感器、第二位移传感器、第二导轨滑块、伺服电机、以及背部支撑架；

所述长定子安装固定在所述钢梁下侧，所述钢梁的两端分别与至少一个所述第一液压缸连接，所述安装台通过所述第一导轨滑块和所述气动装置固定于浮动装置上，所述安装台上固定有电磁铁夹紧工装，所述第一L型卡紧块安装在所述浮动装置上，所述锁紧机构及所述第二液压缸固定在地面上对所述浮动装置进行支撑，所述配重块和所述可调弹簧阻尼系统悬挂在所述浮动装置上，所述机械限位装置安装在所述钢梁上，所述第二导轨滑块设置在所述背部支撑架顶部，所述第一位移传感器安装在所述第二导轨滑块上，所述伺服电机安装在所述背部支撑架上，所述第二位移传感器安装在所述浮动装置上，所述背部支撑架固定在地面上；

电磁铁通过所述电磁铁夹紧工装固定于所述安装台后，所述电磁铁试验台中的所述长定子能够在至少一个所述第一液压缸的作用下在垂直方向上振动，改变所述长定子与所述电磁铁的相对位置，并在振动过程中检测所述电磁铁的动态特性。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电磁铁检测平台，包括：性能测试柜、电磁铁控制系统、液压伺服系统、以及上述的电磁铁试验台；

所述性能测试柜，用于获取所述电磁铁控制系统和所述电磁铁试验台得到的电磁铁的动态特性数据，并根据所述电磁铁的动态特性数据，对所述电磁铁的动态特性进行分析；

所述电磁铁控制系统，用于在所述电磁铁的检测过程中，控制所述电磁铁动作，获取所述电磁铁的动态特性数据，并将获取到的所述电磁铁的动态特性数据反馈给所述性能测试柜；

所述液压伺服系统，用于对所述电磁铁试验台中的第一液压缸和第二液压缸进行控制，使得所述电磁铁试验台对所述电磁铁进行检测。

本发明实施例上述第一方面至第二方面提供的方案中，电磁铁试验台设置有第一液压缸，电磁铁试验台可以在第一液压缸的带动下在垂向上振动，从而对安装在电磁铁试验台上的电磁铁的动态特性进行检测，与相关技术中无法有效实时检测电磁铁自身动态特性相比，可以对电磁铁的动态特性进行检测，实现测试流程自动化，具有测试便捷、测试精度高、测试项点全面的特点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例1所提供的一种电磁铁试验台的立体结构图；

图2示出了本发明实施例1所提供的一种电磁铁试验台的正视图；

图3示出了本发明实施例1所提供的一种电磁铁试验台的侧视图；

图4示出了本发明实施例2所提供的一种电磁铁检测平台的结构示意图。

图标：1-电磁铁试验台；2-性能测试柜；3-供电电源；4-液压伺服系统；5-电磁铁控制系统；6-钢梁；7-长定子；8-第一液压缸；9-安装台；10-电磁铁夹紧工装；11-浮动装置；12-第一导轨滑块；13-气动装置；14-第一L型卡紧块；15-第二L型卡紧块；16-机械限位装置；17-第二液压缸；18-锁紧机构；19-配重块；20-可调弹簧阻尼系统；21-第二位移传感器；24-第一位移传感器；22-第二导轨滑块；23-伺服电机；27-背部支撑架；28-第三位移传感器；29-力学传感器；30-动子；31-定子；32-电磁铁。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参见图1所示的一种电磁铁试验台的立体结构图、图2所示的一种电磁铁试验台的正视图、以及图3所示的一种电磁铁试验台的侧视图，本实施例提出一种电磁铁试验台，包括：钢梁6、长定子7、多个第一液压缸8、安装台9、浮动装置11、第一导轨滑块12、气动装置13、第一L型卡紧块14、机械限位装置16、第二液压缸17、锁紧机构18、配重块19、可调弹簧阻尼系统20、第一位移传感器24、第二位移传感器21、第二导轨滑块22、伺服电机23、以及背部支撑架27；

上述长定子7安装固定在上述钢梁6下侧，上述钢梁6的两端分别与至少一个上述第一液压缸8连接，上述安装台9通过上述第一导轨滑块12和上述气动装置13固定于浮动装置11上，上述安装台9上固定有电磁铁夹紧工装10，上述第一L型卡紧块14安装在上述浮动装置11上，上述锁紧机构18及上述第二液压缸17固定在地面上对上述浮动装置11进行支撑，上述配重块19和上述可调弹簧阻尼系统20悬挂在上述浮动装置11上，上述机械限位装置16安装在上述钢梁6上，上述第二导轨滑块22设置在上述所述背部支撑架27上，上述第一位移传感器24安装在上述第二导轨滑块22上，上述伺服电机23安装在背部支撑架27顶部，上述第二位移传感器21安装在上述浮动装置11上，上述背部支撑架27固定在地面上；

电磁铁32通过上述电磁铁夹紧工装10固定于上述安装台9后，上述电磁铁试验台中的上述长定子7能够在至少一个上述第一液压缸8的作用下在垂直方向上振动，改变上述长定子7与上述电磁铁的相对位置，并在振动过程中检测上述电磁铁的动态特性。

上述第一液压缸8集成有第三位移传感器28和力学传感器29；

上述第三位移传感器28，用于在上述第一液压缸8振动时，采集上述长定子7的位移数据；

上述力学传感器29，用于在上述第一液压缸8振动时，采集上述第一液压缸8的作用力数据。

上述浮动装置11包括：动子30、定子31以及第二L型卡紧块15；

上述动子30和第二L型卡紧块15安装在上述定子31上；

上述动子30和上述定子31，用于限制上述电磁铁32仅在垂直方向上进行位移；

上述第二L型卡紧块15，用于锁紧上述动子30及上述定子31；

上述安装台9固定在上述动子30上，实现上述安装台9相对上述浮动装置11的横向滑动；

上述第二位移传感器21安装在上述定子31上，上述第一L型卡紧块14安装在上述动子30上。

在一个实施方式中，上述第一液压缸8设置有法兰盘，上述钢梁6通过上述法兰盘固定在液压缸8上。

这里，上述电磁铁试验台，还包括：温度传感器25和风扇26；

上述温度传感器25和上述风扇26安装在上述背部支撑架27上。

在一个实施方式中，钢梁6为工字型钢梁；上述长定子7可以更换为导向钢板。

通过以上内容对电磁铁试验台的结构进行详细描述之后，继续通过以下内容，对电磁铁试验台中涉及对电磁铁进行动态测试的部件功能进行描述。

上述第一位移传感器24，安装于导轨滑块，由伺服电机驱动，实现悬浮电磁铁磁极形变位移的扫描式测试，过程平滑，测试结果精度高，能够检测工作电流下悬浮电磁铁磁极上表面是否处于同一水平面，验证悬浮电磁铁预挠度设计的合理性。

上述第二位移传感器21，安装于浮动装置定子，在电磁铁试验台静态下，检测悬浮(或导向)电磁铁初始绝对位置；在电磁铁试验台动态下，悬浮(或导向)电磁铁同浮动装置动子同步波动，上述第二位移传感器21测量其动态绝对位置，并与静态下初始绝对位置进行差值，得到悬浮(或导向)电磁铁动态位移。

上述第一液压缸8，内部集成第三位移传感器28及力学传感器29，上述第一液压缸8、悬浮及导向电磁铁与长定子7(或导向钢板)相互作用时，力学传感器29可检测第一液压缸8的作用力数据，计算动态电磁力；第一液压缸8配合第二位移传感器21可实现悬浮(或导向)电磁铁与长定子7(或导向钢板)之间间隙的闭环调整，试验台振动过程，位移传感器采集长定子7(或导向钢板)的动态位移，并与第二位移传感器21测得的动态悬浮(或导向)间隙进行对比，分析悬浮(或导向)电磁铁动态跟踪情况；第一液压缸最大行程为50mm，振动频率最大为20Hz，振幅为±4mm，载重为10t。

上述安装台9，预留两套电磁铁夹紧工装10，能够实现悬浮(或导向)电磁铁安装；安装台固定于第一导轨滑块12，配合气动装置13实现安装台横向伸缩，为悬浮(或导向)电磁铁32安装预留空间，使安装过程方便、快捷及安全；气动装置13收缩后，通过第一L型卡紧块14实现安装台与浮动装置动子30锁紧，保护第一导轨滑块12，避免其测试过程中受过大拉力而损坏。

上述浮动装置11，动态测试过程中，悬浮(或导向)电磁铁由控制系统进行闭环稳定控制，电磁铁可进行垂向自由运动，其他自由度由于未施加主动控制，测试过程中容易发生偏移及翻滚等现象，导致测试结果不准确，甚至产生危险；浮动装置11能够保证悬浮及导向电磁铁仅保留垂向上自由度，最大行程为38mm，浮动装置11由动子30、定子31及第二L型卡紧块15组成，动子30与定子31之间能够实现垂直方向上的自由移动，其他自由度由动子30与定子31进行限制，同时保证较小的摩擦力，避免对悬浮(或导向)电磁铁32产生附加的载荷及激扰；第二L型卡紧块15安装于浮动装置定子，静态下第二L型卡紧块将浮动装置动子与定子锁紧，使动子所受力经定子卸载到地面。

上述第二液压缸17及锁紧机构18，悬浮电磁铁与导向电磁铁高度不同，高度差为130mm，第二液压缸17上下伸缩可进行浮动装置定子31的高度调整，实现两种不同高度电磁铁的安装，第二液压缸17行程为130mm；第二液压缸17高度调整完成后，锁紧机构18将浮动装置定子锁紧，防止其发生振动，并实现与地面的连接，将作用力卸载到地面。

上述机械限位装置16，动态试验过程中，悬浮(或导向)电磁铁在控制系统的作用下，对安装在钢梁6上的长定子7(或导向钢板)进行跟踪，安装台9随悬浮(或导向)电磁铁垂向振动，控制系统参数不合理容易导致悬浮(或导向)电磁铁产生剧烈振动，悬浮(或导向)间隙会产生较大波动，从而出现撞击现象，机械限位装置16安装于工字型钢梁6，限位面与安装台9之间距离为3mm，保证悬浮(或导向)间隙最小为3mm，避免撞击试验台产生危险。

上述配重块19及弹簧阻尼系统20，动态测试过程，可以通过改变配重块19数量，对悬浮(或导向)电磁铁的负载大小进行调整，配重块19的最大配重4.3t；弹簧阻尼系统20用于模拟实车一系及二系弹性装置；通过调整配重块及弹簧阻尼系统，研究悬浮(或导向)电磁铁在不同负载、刚度及阻尼下的动态性能。

上述温度传感器25，动态测试过程中，悬浮(或导向)电磁铁会产生大量热，导致其过热损坏，电磁铁试验台通过温度传感器25采集悬浮(或导向)电磁铁温度，综合性能测试柜对采集到的温度值进行监控，当测试温度达到设定值时，综合性能测试柜会自动报警，并切断供电电源。

由于悬浮(或导向)电磁铁测试过程中发热严重，可以针对发热源部位设置风扇，从而通过风扇26风冷实现悬浮(或导向)电磁铁长时间动态性能测试。

综上所述，本实施例提出的一种电磁铁试验台，设置有第一液压缸，电磁铁试验台可以在第一液压缸的带动下在垂向上振动，从而对安装在电磁铁试验台上的电磁铁的动态特性进行检测，与相关技术中无法有效实时检测电磁铁自身动态特性相比，可以对电磁铁的动态特性进行检测，实现测试流程自动化，具有测试便捷、测试精度高、测试项点全面的特点。

实施例2

参见图4所示的电磁铁检测平台的结构示意图，本实施例提出一种电磁铁检测平台，包括：性能测试柜2、电磁铁控制系统5、液压伺服系统4、以及上述实施例1中的电磁铁试验台1。

上述性能测试柜2，用于获取上述电磁铁控制系统和上述电磁铁试验台得到的电磁铁的动态特性数据，并根据上述电磁铁的动态特性数据，对上述电磁铁的动态特性进行分析；

上述电磁铁控制系统5，用于在上述电磁铁的检测过程中，控制上述电磁铁动作，获取上述电磁铁的动态特性数据，并将获取到的上述电磁铁的动态特性数据反馈给上述性能测试柜；

上述液压伺服系统4，用于对上述电磁铁试验台中的第一液压缸和第二液压缸进行控制，使得上述电磁铁试验台对上述电磁铁进行检测；

上述电磁铁试验台1，对上述电磁铁进行动态特性测试，得到上述电磁铁的动态特性数据，并将得到的上述电磁铁的动态特性数据反馈给上述性能测试柜。

上述电磁铁检测平台中，还包括对上述性能测试柜2、电磁铁控制系统5、液压伺服系统4、以及上述电磁铁试验台1进行供电的供电电源3；供电电源3在性能测试柜2的控制下对电磁铁控制系统5、液压伺服系统4、以及上述电磁铁试验台1供电。

在对电磁铁的动态特性进行测试之前，上述电磁铁试验台中，可以把第一液压缸调整到初始位置，并将第一L型卡紧块打开，使气动装置将安装台推出，并将悬浮(或导向)电磁铁固定到安装台上，气动装置将安装台收回，将第一L型卡紧块Ⅰ锁紧。然后，性能测试柜在测试前对电磁铁试验台进行自检，通过检查后进入待工作状态；此时。电磁铁试验台静态下将第二L型卡紧锁紧，保证浮动装置动子及定子不会产生相对运动；在进行电磁铁的动态特性测试时，先将第二L型卡紧块打开，保证浮动装置动子及定子之间的相对自由度。在做完上述工作后，可以根据以下描述的内容，对电磁铁的动态特性进行测试。

上述电磁铁的动态特性测试，包括：动态电磁力测试；上述电磁铁检测平台进行动态电磁力测试时：

上述性能测试柜，具体用于：向上述液压伺服系统发送电磁力测试指令，使得上述液压伺服系统控制上述电磁铁试验台中的第一液压缸进行振动，其中，上述电磁力测试指令，包括：第一液压缸的振动频率和振幅；接收上述电磁铁试验台发送的第一作用力数据和第二作用力数据，根据上述第一作用力数据和上述第二作用力数据，得到上述电磁铁在上述振动频率和上述振幅下的动态电磁力；

上述液压伺服系统，具体用于：按照上述电磁力测试指令包括的上述第一液压缸的振动频率和振幅，控制上述电磁铁试验台中的第一液压缸进行振动；

上述电磁铁控制系统，具体用于：控制电磁铁悬浮；

上述电磁铁试验台中，在上述电磁铁未上电的情况下，上述第一液压缸在上述液压伺服系统的控制下按照上述电磁力测试指令中的上述振动频率和上述振幅进行振动，通过上述第一液压缸内的力学传感器获取上述第一液压缸的第一作用力数据；在上述电磁铁悬浮的状态下，上述第一液压缸在上述液压伺服系统的控制下按照上述振动频率和上述振幅进行振动，通过上述第一液压缸内的力学传感器获取上述第一液压缸的第二作用力数据；并将获取到的上述第一作用力数据和上述第二作用力数据发送给上述性能测试柜。

上述电磁铁的动态特性测试，包括：动态间隙测试；上述电磁铁检测平台进行动态间隙测试时：

上述性能测试柜，具体用于：在上述电磁铁未上电的情况下，获取上述电磁铁试验台中第二位移传感器测量的浮动装置的动子的静态初始位置；在上述电磁铁悬浮的状态下，向上述液压伺服系统发送动态间隙测试指令，使得上述液压伺服系统控制上述电磁铁试验台的第一液压缸进行振动，其中，上述动态间隙测试指令包括：第一液压缸的振动频率和振幅；接收上述电磁铁试验台的第二位移传感器测量的上述电磁铁的动态绝对位置、上述电磁铁试验台的第一液压缸内的第三位移传感器获取的长定子的位移数据、以及上述电磁铁控制系统测量到的上述电磁铁的第二动态间隙，上述第二动态间隙，用于表示电磁铁振动过程中，上述电磁铁与上述长定子的距离；计算上述动态绝对位置和上述静态初始位置的差值，并将计算得到的上述差值作为上述电磁铁的动态位移；计算所述位移数据与所述动态位移的差值，得到第一动态间隙；对比上述第一动态间隙与上述第二动态间隙，分析所述电磁铁的动态跟踪情况，并根据对比结果验证上述电磁铁控制系统的准确性；

上述液压伺服系统，具体用于：按照上述动态间隙测试指令包括的上述第一液压缸的振动频率和振幅，控制上述电磁铁试验台中的第一液压缸进行振动；

上述电磁铁控制系统，具体用于：控制电磁铁悬浮，在检测到上述长定子与上述电磁铁的间隙发生变化时，控制上述电磁铁进行实时跟踪，并在上述电磁铁动态悬浮过程中，检测上述电磁铁与上述长定子的距离，得到上述第二动态间隙，并将得到的上述第二动态间隙发送给上述性能测试柜；

上述电磁铁试验台中，在上述电磁铁未上电的情况下，通过第二位移传感器向上述性能测试柜发送上述第二位移传感器测量到的浮动装置的动子的静态初始位置；在上述电磁铁悬浮的状态下，上述第一液压缸在上述液压伺服系统的控制下按照上述动态间隙测试指令中的上述振动频率和上述振幅进行振动，上述浮动装置动子随上述电磁铁振动；在上述电磁铁振动过程中，通过上述第二位移传感器向上述性能测试柜发送动态绝对位置、以及通过上述第一液压缸内的第三位移传感器将获取到的长定子的位移数据发送到上述性能测试柜。

上述电磁铁的动态特性测试，包括：动态电流以及特性曲线测试；上述电磁铁检测平台进行动态电流以及特性曲线测试时：

上述性能测试柜，具体用于：在得到上述电磁铁的动态电磁力和动态间隙时，向上述电磁铁控制系统发送控制电流获取指令；接收上述电磁铁控制系统发送的上述电磁铁的控制电流值，并对上述控制电流值、动态电磁力、以及动态间隙进行处理，得到上述电磁铁动态下的第一电磁力-电流-间隙特性曲线；将上述第一电磁力-电流-间隙特性曲线与存储的上述电磁铁静态下的第二电磁力-电流-间隙特性曲线进行对比，并根据得到的对比结果分析上述电磁铁的响应能力；

上述电磁铁控制系统中，当获取到上述性能测试柜发送的控制电流获取指令时，向上述性能测试柜发送上述电磁铁的控制电流值。

上述电磁铁的动态特性测试前(或者动态特性测试后)，可以进行电磁铁的磁极位移检测，上述电磁铁检测平台进行上述电磁铁的磁极位移检测时：技术人员先对电磁铁试验台的第一L型卡紧块和第二L型卡紧块进行锁紧操作，使得电磁铁试验台处于静态，其中，第一L型卡紧块的作用是将安装台与浮动装置定子卡紧，避免安装台上的力直接传到导轨滑块上，因此所有测试都要将第一L型卡紧块锁紧；电磁铁安装在安装台上，然后推进去，并将第一L型卡紧块锁紧。第二L型卡紧块是在进行动态测试时，将其打开，这样浮动装置的动子就可以相对于定子进行移动，而进行电磁铁的磁极位移检测时，需要浮动装置的动子相对于定子静止，所以，需要锁紧第二L型卡紧块，使得浮动装置的动子相对于定子静止。在锁紧上述第一L型卡紧块和第二L型卡紧块后，为了电磁铁的磁极位移进行检测，本实施例提出的电磁铁检测平台中的各部分可以分别执行以下功能：

上述性能测试柜，具体用于：向上述液压伺服系统发送悬浮间隙调节指令，上述悬浮间隙调节指令中携带有悬浮间隙值；向上述电磁铁控制系统发送供电指令，上述供电指令，包括：控制电流值和持续时间；控制上述电磁铁试验台中的伺服电机驱动第一位移传感器获取上述电磁铁的各磁极绝对位置；接收上述第一位移传感器发送的上述电磁铁的各磁极绝对位置，并当上述电磁铁中各磁极绝对位置中任意两个磁极绝对位置之间的差值均小于误差阈值时，确定上述电磁铁的各磁极位于同一水平面；

上述液压伺服系统，具体用于：接收上述性能测试柜发送的上述悬浮间隙调节指令；根据上述悬浮间隙调节指令中的悬浮间隙值调整上述第一液压缸与上述电磁铁的悬浮间隙；

上述电磁铁控制系统，具体用于：接收上述性能测试柜发送的供电指令；按照上述供电指令中携带的控制电流值和持续时间为所述电磁铁供电；

上述电磁铁试验台中，在上述性能测试柜的控制下，上述伺服电机驱动第一位移传感器对上述电磁铁的各磁极进行扫描，并使得上述第一位移传感器将扫描得到的上述电磁铁的各磁极绝对位置发送给上述性能测试柜。

在一个实施方式中，上述悬浮间隙值可以是12.5mm；上述控制电流值可以是25A；上述持续时间可以为20秒。

上述电磁铁的动态特性测试，包括：起浮状态测试；上述电磁铁检测平台进行起浮状态测试时：

为了进行起浮状态测试，技术人员可以先根据需要测试的电磁铁配重值，调整上述电磁铁试验台中的配重块和可调弹簧阻尼系统，使得上述电磁铁试验台中电磁铁的负载与上述电磁铁配重值一致。

在调整电磁铁的负载后，为了进行起浮状态测试，本实施例提出的电磁铁试验台中的各部分可以执行以下功能：

上述性能测试柜，具体用于：向上述液压伺服系统发送间隙调节指令，其中，上述间隙调节指令中携带有起浮间隙值；向上述电磁铁控制系统发送起浮控制指令；接收上述电磁铁控制系统发送的上述电磁铁在上述起浮间隙值下起浮时的控制电流值；

上述液压伺服系统，具体用于：接收上述性能测试柜发送的上述间隙调节指令；根据上述间隙调节指令中的上述起浮间隙值调整上述第一液压缸的悬浮间隙；

上述电磁铁控制系统，具体用于：当接收上述性能测试柜发送的起浮控制指令时，获取所述电磁铁的起浮间隙值和起浮持续时间；控制上述电磁铁按照所述起浮间隙值和起浮持续时间起浮；并将上述电磁铁在上述起浮间隙值下起浮时的控制电流值发送给上述性能测试柜；

上述电磁铁试验台中，在上述电磁铁未上电的情况下，上述第一液压缸的悬浮间隙被上述液压伺服系统按照上述间隙调节指令中的上述悬浮间隙值进行调整；上述电磁铁在电磁铁控制系统的控制下起浮。

在一个实施方式中，上述悬浮间隙值可以是25mm，且可以是25mm至43mm中的任意悬浮间隙值；上述电磁铁配重值可以为4.3吨。

上述电磁铁的动态特性测试，包括：静浮状态测试；上述电磁铁检测平台进行静浮状态测试时：本实施例提出的电磁铁试验台中的各部分可以执行以下功能：

上述性能测试柜，具体用于：在上述起浮状态测试完成且电磁铁处于静浮状态时，接收上述电磁铁控制系统发送的不同配重值下上述电磁铁静浮状态下的控制电流值；

上述电磁铁控制系统，具体用于：在不同配重值下，控制上述电磁铁静浮；将上述不同配重值下上述电磁铁静浮状态下的控制电流值发送给上述性能测试柜；

上述电磁铁试验台中，在上述起浮状态测试完成且存在需要进行静浮状态测试的配重值时，通过技术人员会根据需要进行静浮状态测试的配重值对上述电磁铁试验台中的上述配重块和上述可调弹簧阻尼系统的配重进行调整，在配重调整完成后上述电磁铁在电磁铁控制系统的控制下静浮。

在一个实施方式中，上述静浮状态测试配重表中包括的不同的配重值，可以为0至4.3吨的任意数值。

上述电磁铁的动态特性测试，包括：振动冲击测试；上述电磁铁检测平台进行振动冲击测试时：

上述性能测试柜，具体用于：在上述起浮状态测试完成时，获取振动冲击测试列表，上述振动冲击测试列表，包括：多个振动频率和振幅的振动组合；当上述振动冲击测试列表中存在未进行振动冲击测试的振动组合时，根据未进行振动冲击测试的振动组合生成振动冲击测试指令；向上述液压伺服系统发送第一液压缸的振动冲击测试指令；

上述液压伺服系统，具体用于：根据上述振动冲击测试指令中的上述第一液压缸的振动频率和振幅，控制上述电磁铁试验台中的第一液压缸进行振动。上述电磁铁试验台中，上述第一液压缸在上述液压伺服系统的控制下按照上述振动冲击测试指令中的振动频率和振幅进行振动。

这里，多个振动频率和振幅的振动组合中的不同振动频率和振幅的振动组合，是用于模拟不同的工况，比如：振动频率为7Hz且振幅为±2.5mm的振动组合，就可以模拟桥梁冲击或低频的长波不平顺影响，当电磁铁试验台的第一液压缸在振动频率为7Hz且振幅为±2.5mm下振动时，从而模拟安装电磁铁的磁浮列车受到桥梁冲击或受到低频的长波不平顺影响的工况。那么，电磁铁检测平台就可以对该工况下的电磁铁的动态电磁力、动态间隙、以及动态电流进行检测。

上述多个振动频率和振幅的振动组合中，振动频率在0至20Hz的范围内可调，振幅在±4mm以内可调。

除了上述的多种电磁铁动态测试之外，本实施例提出的电磁铁检测平台还可以实车模拟测试：在动态测试过程中，通过调整电磁铁的配重、刚度及阻尼，模拟实车运行时悬浮(或导向)电磁铁状态，从而测试该状态下的动态特性。

除了可以对电磁铁的动态性能进行测试之外，本实施例提出的电磁铁检测平台还具有过热保护功能，为了实现过热保护功能，在电磁铁检测平台中，上述性能测试柜，还具体用于：在动态特性测试过程中，接收上述电磁铁试验台中的温度传感器发送的电磁铁磁极温度；当上述电磁铁磁极温度大于等于温度阈值时，切断对上述电磁铁试验台进行供电的电源，停止对电磁铁的检测；

上述电磁铁试验台中的上述温度传感器，在动态特性测试过程中采集上述电磁铁的电磁铁磁极温度，并将采集到的上述电磁铁磁极温度发送给上述性能测试柜。

综上所述，本实施例提出的一种电磁铁检测平台，设置有第一液压缸，电磁铁试验台可以在第一液压缸的带动下在垂向上振动，从而对安装在电磁铁试验台上的电磁铁的动态特性进行检测，与相关技术中无法有效实时检测电磁铁自身动态特性相比，可以对电磁铁的动态特性进行检测，实现测试流程自动化，具有测试便捷、测试精度高、测试项点全面的特点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种电磁铁试验台，其特征在于，包括：钢梁、长定子、多个第一液压缸、安装台、浮动装置、第一导轨滑块、气动装置、第一L型卡紧块、机械限位装置、第二液压缸、锁紧机构、配重块、可调弹簧阻尼系统、第一位移传感器、第二位移传感器、第二导轨滑块、伺服电机、以及背部支撑架；

所述长定子安装固定在所述钢梁下侧，所述钢梁的两端分别与至少一个所述第一液压缸连接，所述安装台通过所述第一导轨滑块和所述气动装置固定于浮动装置上，所述安装台上固定有电磁铁夹紧工装，所述第一L型卡紧块安装在所述浮动装置上，所述锁紧机构及所述第二液压缸固定在地面上对所述浮动装置进行支撑，所述配重块和所述可调弹簧阻尼系统悬挂在所述浮动装置上，所述机械限位装置安装在所述钢梁上，所述第二导轨滑块设置在所述背部支撑架顶部，所述第一位移传感器安装在所述第二导轨滑块上，所述伺服电机安装在所述背部支撑架上，所述第二位移传感器安装在所述浮动装置上，所述背部支撑架固定在地面上；

所述浮动装置包括：动子、定子以及第二L型卡紧块；所述动子和定子均为长条形状；

所述动子和第二L型卡紧块安装在所述定子上；

所述动子和所述定子，用于限制所述电磁铁仅在垂直方向上进行位移；

所述第二L型卡紧块，用于锁紧所述动子及所述定子；

所述安装台固定在所述动子上，实现所述安装台相对所述浮动装置的横向滑动；

所述第二位移传感器安装在所述定子上，所述第一L型卡紧块安装在所述动子上；电磁铁通过所述电磁铁夹紧工装固定于所述安装台后，所述电磁铁试验台中的所述长定子能够在至少一个所述第一液压缸的作用下在垂直方向上振动，改变所述长定子与所述电磁铁的相对位置，并在振动过程中检测所述电磁铁的动态特性；所述动态特性，包括：动态电磁力、动态间隙、动态电流以及特性曲线、磁极位移、起浮状态、静浮状态、以及振动冲击；

在动态特性测试过程中，通过改变配重块数量，对电磁铁的负载大小进行调整；弹簧阻尼系统用于模拟实车一系及二系弹性装置；通过调整配重块及弹簧阻尼系统，测试电磁铁在不同负载、刚度及阻尼下的动态特性。

2.根据权利要求1所述的电磁铁试验台，其特征在于，第一液压缸集成有第三位移传感器和力学传感器；

所述第三位移传感器，用于在所述第一液压缸振动时，采集所述长定子的位移数据；

所述力学传感器，用于在所述第一液压缸振动时，采集所述第一液压缸的作用力数据。

3.根据权利要求1所述的电磁铁试验台，其特征在于，所述第一液压缸设置有法兰盘，所述钢梁通过所述法兰盘固定在所述液压缸上。

4.根据权利要求1所述的电磁铁试验台，其特征在于，还包括：温度传感器和风扇；

所述温度传感器和所述风扇安装在所述背部支撑架上。

5.一种电磁铁检测平台，其特征在于，包括：性能测试柜、电磁铁控制系统、液压伺服系统、以及上述权利要求1-4任一项所述的电磁铁试验台；

所述性能测试柜，用于获取所述电磁铁控制系统和所述电磁铁试验台得到的电磁铁的动态特性数据，并根据所述电磁铁的动态特性数据，对所述电磁铁的动态特性进行分析；

所述电磁铁控制系统，用于在所述电磁铁的检测过程中，控制所述电磁铁动作，获取所述电磁铁的动态特性数据，并将获取到的所述电磁铁的动态特性数据反馈给所述性能测试柜；

所述液压伺服系统，用于对所述电磁铁试验台中的第一液压缸和第二液压缸进行控制，使得所述电磁铁试验台对所述电磁铁进行检测。

6.根据权利要求5所述的电磁铁检测平台，其特征在于，电磁铁的动态特性测试，包括：动态电磁力测试；所述电磁铁检测平台进行动态电磁力测试时：

所述性能测试柜，具体用于：向所述液压伺服系统发送电磁力测试指令，使得所述液压伺服系统控制所述电磁铁试验台中的第一液压缸进行振动，其中，所述电磁力测试指令，包括：第一液压缸的振动频率和振幅；接收所述电磁铁试验台发送的第一作用力数据和第二作用力数据，根据所述第一作用力数据和所述第二作用力数据，得到所述电磁铁在所述振动频率和所述振幅下的动态电磁力；

所述液压伺服系统，具体用于：按照所述电磁力测试指令包括的所述第一液压缸的振动频率和振幅，控制所述电磁铁试验台中的第一液压缸进行振动；

所述电磁铁控制系统，具体用于：控制电磁铁悬浮。

7.根据权利要求5所述的电磁铁检测平台，其特征在于，电磁铁的动态特性测试，包括：动态间隙测试；所述电磁铁检测平台进行动态间隙测试时：

所述性能测试柜，具体用于：在所述电磁铁未上电的情况下，获取所述电磁铁试验台中第二位移传感器测量的浮动装置的动子的静态初始位置；在所述电磁铁悬浮的状态下，向所述液压伺服系统发送动态间隙测试指令，使得所述液压伺服系统控制所述电磁铁试验台的第一液压缸进行振动，其中，所述动态间隙测试指令包括：第一液压缸的振动频率和振幅；接收所述电磁铁试验台的第二位移传感器测量的所述电磁铁的动态绝对位置、所述电磁铁试验台的第一液压缸内的第三位移传感器获取的长定子的位移数据、以及所述电磁铁控制系统测量到的所述电磁铁的第二动态间隙，所述第二动态间隙，用于表示电磁铁振动过程中，所述电磁铁与所述长定子的距离；计算所述动态绝对位置和所述静态初始位置的差值，并将计算得到的所述差值作为所述电磁铁的动态位移；计算所述位移数据与所述动态位移的差值，得到第一动态间隙；对比所述第一动态间隙与所述第二动态间隙，分析所述电磁铁的动态跟踪情况，并根据对比结果验证所述电磁铁控制系统的准确性；

所述液压伺服系统，具体用于：按照所述动态间隙测试指令包括的所述第一液压缸的振动频率和振幅，控制所述电磁铁试验台中的第一液压缸进行振动；

所述电磁铁控制系统，具体用于：控制电磁铁悬浮，在检测到所述长定子与所述电磁铁的间隙发生变化时，控制所述电磁铁进行实时跟踪，并在所述电磁铁动态悬浮过程中，检测所述电磁铁与所述长定子的距离，得到所述第二动态间隙，并将得到的所述第二动态间隙发送给所述性能测试柜。

8.根据权利要求6或者7所述的电磁铁检测平台，其特征在于，所述电磁铁的动态特性测试，包括：动态电流以及特性曲线测试；所述电磁铁检测平台进行动态电流以及特性曲线测试时：

所述性能测试柜，具体用于：在得到所述电磁铁的动态电磁力和动态间隙时，向所述电磁铁控制系统发送控制电流获取指令；接收所述电磁铁控制系统发送的所述电磁铁的控制电流值，并对所述控制电流值、动态电磁力、以及动态间隙进行处理，得到所述电磁铁动态下的第一电磁力-电流-间隙特性曲线；将所述第一电磁力-电流-间隙特性曲线与存储的所述电磁铁静态下的第二电磁力-电流-间隙特性曲线进行对比，并根据得到的对比结果分析所述电磁铁的响应能力。

9.根据权利要求5所述的电磁铁检测平台，其特征在于，所述电磁铁的动态特性测试，包括：所述电磁铁的磁极位移检测，所述电磁铁检测平台进行所述电磁铁的磁极位移检测时：

所述性能测试柜，具体用于：向所述液压伺服系统发送悬浮间隙调节指令，所述悬浮间隙调节指令中携带有悬浮间隙值；向所述电磁铁控制系统发送供电指令，所述供电指令，包括：控制电流值和持续时间；控制所述电磁铁试验台中的伺服电机驱动第一位移传感器获取所述电磁铁的各磁极绝对位置；接收所述第一位移传感器发送的所述电磁铁的各磁极绝对位置，并当所述电磁铁中各磁极绝对位置中任意两个磁极绝对位置之间的差值均小于误差阈值时，确定所述电磁铁的各磁极位于同一水平面；

所述液压伺服系统，具体用于：接收所述性能测试柜发送的所述悬浮间隙调节指令；根据所述悬浮间隙调节指令中的悬浮间隙值调整所述第一液压缸与所述电磁铁的悬浮间隙；

所述电磁铁控制系统，具体用于：接收所述性能测试柜发送的供电指令；按照所述供电指令中携带的控制电流值和持续时间为所述电磁铁供电。

10.根据权利要求5所述的电磁铁检测平台，其特征在于，所述电磁铁的动态特性测试，包括：起浮状态测试；所述电磁铁检测平台进行起浮状态测试时：

所述性能测试柜，具体用于：向所述液压伺服系统发送间隙调节指令，所述间隙调节指令中携带有起浮间隙值；向所述电磁铁控制系统发送起浮控制指令；接收所述电磁铁控制系统发送的所述电磁铁在所述起浮间隙值下起浮时的控制电流值；

所述液压伺服系统，具体用于：接收所述性能测试柜发送的所述间隙调节指令；根据所述间隙调节指令中的所述起浮间隙值调整上述第一液压缸的悬浮间隙；

所述电磁铁控制系统，具体用于：当接收所述性能测试柜发送的起浮控制指令时，获取所述电磁铁的起浮间隙值和起浮持续时间；控制所述电磁铁按照所述起浮间隙值和起浮持续时间起浮；并将所述电磁铁在所述起浮间隙值下起浮时的控制电流值发送给所述性能测试柜。

11.根据权利要求10所述的电磁铁检测平台，其特征在于，所述电磁铁的动态特性测试，包括：静浮状态测试；所述电磁铁检测平台进行静浮状态测试时：

所述性能测试柜，具体用于：在所述起浮状态测试完成且电磁铁处于静浮状态时，接收所述电磁铁控制系统发送的不同配重下所述电磁铁静浮状态下的控制电流值；

所述电磁铁控制系统，具体用于：在不同配重值下，控制所述电磁铁静浮；将所述不同配重值下所述电磁铁静浮状态下的控制电流值发送给所述性能测试柜。

12.根据权利要求11所述的电磁铁检测平台，其特征在于，所述电磁铁的动态特性测试，包括：振动冲击测试；所述电磁铁检测平台进行振动冲击测试时：

所述性能测试柜，具体用于：在所述起浮状态测试完成时，获取振动冲击测试列表，所述振动冲击测试列表，包括：多个振动频率和振幅的振动组合；当所述振动冲击测试列表中存在未进行振动冲击测试的振动组合时，根据未进行振动冲击测试的振动组合生成振动冲击测试指令；向所述液压伺服系统发送第一液压缸的振动冲击测试指令；

所述液压伺服系统，具体用于：根据所述振动冲击测试指令中的所述第一液压缸的振动频率和振幅，控制所述电磁铁试验台中的第一液压缸进行振动。

13.根据权利要求5所述的电磁铁检测平台，其特征在于，所述性能测试柜，还具体用于：在动态特性测试过程中，接收所述电磁铁试验台中的温度传感器发送的电磁铁磁极温度；当所述电磁铁磁极温度大于等于温度阈值时，切断对所述电磁铁试验台进行供电的电源，停止对电磁铁的检测。

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