CN112798953A - 一种伺服电机对拖测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伺服电机对拖测试平台，它包括伺服电机、联轴器、扭矩传感器及被测试件，伺服电机、联轴器、扭矩传感器及被测试件依次连接，被测试件与扭矩传感器之间设有介质调节装置，被测试件连接于介质调节装置，介质调节装置提供并调节被测试件所需的介质量。本发明将微电机耐久测试与油泵性能测试合二为一，台架结构布局合理，方便拆装，满足更多测试需求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车部件测试领域，涉及一种伺服电机对拖测试平台。
背景技术
在伺服电机对拖台架测试领域，往往使用伺服电机来做负载，做微电机耐久测试时微电机的功率都较小，被试电机输出转矩往往在几牛米之间。而伺服电机控制精度高，输出转速较高，同时伺服电机可做双向控制，即可实现加载也可做驱动，稳定好，可长时间稳定的工作；而诸如电子泵这类单体泵性能测试时，内转子驱动轴也是需要伺服电机来做驱动。随着现在微电机与单体泵在新能源汽车上的广泛应用，客户端对于产品在整车上的安装方式也各有千秋，浸泡式、半浸泡式、外露式等等。目前大家所做的台架基本都是通过控制介质温度来进行测试，产品安装方式较为单一，而随着产品在客户端的安装方式的不同，以及客户对产品测试的严苛要求，需要在不同安装方式下，既要实现介质温度的控制，也要实现环境温度的控制。基于此信息，设计一款既能满足微电机耐久测试又能实现单体泵性能测试，同时既要监控介质温度又能实现对环境温度的控制的集成式一体式台架就尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种伺服电机对拖测试平台，其将微电机耐久测试与油泵性能测试合二为一，台架结构布局合理，方便拆装，满足更多测试需求。
本发明所采取的技术方案是：它包括伺服电机、联轴器、扭矩传感器及被测试件，伺服电机、联轴器、扭矩传感器及被测试件依次连接，被测试件与扭矩传感器之间设有介质调节装置，被测试件连接于介质调节装置，介质调节装置提供并调节被测试件所需的介质量。
优选地，介质调节装置包括测试箱、存储箱、连接管路及温控组件，被测试件可拆卸地固定于测试箱内，测试箱通过连接管路连接存储箱和温控组件，存储箱内装有介质并通过连接管路运输至测试箱内。
优选地，被测试件为油泵或微电机。
优选地，它还包括一环境舱，测试箱位于环境舱内，环境舱内设有用于控制环境舱内温度的温度控制装置。
优选地，温控组件为模温机。
优选地，测试箱与被测试件之间设有回路，回路连接有调压阀、流量计。
优选地，它还包括电气控制单元，电器控制单元包括上位机和与上位机连接的控制器，控制器用来控制伺服电机、介质调节装置、温控组件及温度控制装置，上位机将控制器的采集的信号进行处理分析。
本发明具有如下优点：1、被测试件可换装成微电机或油泵，并且进行带油或不带油环境测试，将油泵性能与电机耐久台架合二为一，减少了设备开发成本且布局结构合理；2、测试过程中介质温度与环境温度独立控制，最大程度精准还原模拟温度，提高测试准确度与效率。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明被测试件连接结构示意图。
其中，1、伺服电机；2、联轴器；3、扭矩传感器；4、被测试件；5、测试箱；6、存储箱；7、连接管路；8、模温机；9、温度控制装置；10、回路；11、调压阀；12、流量计；13、台架；14、液压室；15、环境舱；16、电气控制室；17、电源控制室；18、扭矩限制器；19、轴承座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种伺服电机对拖测试平台，如图2所示，它包括伺服电机、联轴器、扭矩传感器及被测试件，伺服电机、联轴器、扭矩传感器及被测试件依次电连接，被测试件与扭矩传感器之间设有介质调节装置，被测试件连接于介质调节装置，介质调节装置提供并调节被测试件所需的介质的流量，使得被测试件带介质运行，实现被测试件耐久与性能测试。
它还包括安装板、轴承座和扭矩限制器，轴承座位于扭矩传感器与被测试件之间，扭矩限制器位于轴承座与扭矩传感器之间，扭矩限制器主要功能为过载保护，扭矩限制器是当超载或机械故障而导致所需扭矩超过设定值时，它以打滑形式限制传动系统所传动的扭力，打滑的同时也能一个信号输出停掉电机，当过载情形消失后自行恢复联结，过载后反应速度快、设定扭矩精确度高，安全可靠。
介质调节装置包括测试箱、存储箱、连接管路及温控组件，被测试件可拆卸地固定于测试箱内，本实施例中，被测试件通过安装板固定于轴承座上，安装板一面通过紧固件连接轴承座，另一面则安装固定测试箱，当测试箱为盘状或桶装结构时，根据测试要求部分产品需要带油试验，因此，在试件工装外设置了可拆卸油壶，测试箱直接布置在台架内部，通过联通管与每个工位进行连接，并在管路中设置截止开关(手动)。测试箱为聚四氟乙烯材质，整体质量轻，方便拆装。测试箱前端为螺纹接口，测试箱通过螺纹连接方式固定于安装板上，当测试箱拆卸后，被测试件连同测试箱一起被拆卸，方便被测试件更换。
测试箱通过连接管路连接存储箱和温控组件，存储箱内装有介质并通过连接管路运输至测试箱内，测试箱与温控组件连接，温控组件用来调节测试箱内介质的温度，本实施例中，温控组件为模温机，模温机采用的是高温油传热的油温机或电阻加热的模温机，模温机与测试箱之间设有进管和出管，从测试箱流至模温机内的介质通过模温机调节至预期温度后，再回流至测试箱内。
存储箱为单独的箱体，或也可以为套设于测试箱外的箱体，存储箱与测试箱互通，存储箱内存储有介质，并将介质运输至测试箱内，存储箱与测试箱形成介质循环。
测试箱与被测试件之间设有回路，即流经被测试件的介质通过回路流回测试箱内，以此形成闭环，回路连接有调压阀、流量计及压力传感器。
它还包括电气控制单元，电气控制单元包括上位机和与上位机连接的控制器，以及连接电气路等，控制器与伺服电机、介质调节装置、温控组件及温度控制装置电连接，并控制伺服电机、介质调节装置、温控组件及温度控制装置，上位机将控制器所采集的信号与命令进行处理分析。本实施例中采用的上位机基于labview软件平台打造，具有灵活的可编程序功能。采用工控机自动控制和数据处理，上位机通过控制软件与PLC进行通讯，PLC再与NI采集通讯把指令下发台架各个模块进行控制，上位机可对试验台直流电源电压、电流、电机控制器端电流、电压、功率、伺服电机端转速、转矩、以及介质与环境温度温度及采样频率等参数进行测量和控制。
本实施例中，介质为机油或汽油，被测试件可为油泵或微电机。
当被测试件为油泵时，油泵直接安装在测试箱内，为带油测试，油液温度通过模温机进行控制并达到预设值，伺服电机此时旋转并驱动油泵，测试箱流出的油液经过回路上的调压阀、压力传感器及流量计，调压阀调试到所需测试的压力值，压力传感器根据测试工况调节出口油压，流量计测得出口流量，最终上位机将压力值、流量值、伺服电机转速、扭矩传感器测得的扭矩以及电流电压值进行运算处理，得出油泵性能状况。
当被测试件为微电机时，微电机安装在测试箱内，测试箱内的油液可根据实际情况进行调节，使得微电机可进行带油或不带油测试：1、当带油测试时，油液温度通过模温机进行控制并达到预设值，伺服电机负载加载驱动微电机旋转工作，上位机将伺服电机负载转速、扭矩传感器测得的扭矩、测试箱内的油温以及电流电压值进行运算处理，并通过长周期的耐久测试来验证微电机的可靠性；2、当不带油测试时，上位机控制测试箱并将测试箱内的油液排空至存储箱内，或者拆除测试箱即可。这里需要说明的是，测试箱内的油液通过调节可实现微电机或者油泵的全浸泡式、半浸泡式及外露式等状态的测试。
全浸泡式为微电机或油泵总成安装在发动机或变速器内部。
半浸泡式为微电机或油泵有一部分处于发动机与变速器内部，一部分处于外部油液外。
外露式为为微电机或油泵安装在发动机或变速器外壳上。
为了更真实的模拟被测试件的运行环境，其环境温度也是一大考虑因素，因此，为了控制环境温度，本发明特设了一环境舱，测试箱位于环境舱内，环境舱内设有用于控制环境舱内温度的温度控制装置，温度控制加热方式通过空气循环强制对流传热，将镍铬合金电热丝式加热器进行加热，然后通过风机将加热器产生的热量吹进环境舱内部，温度的调节通过控制器控制风机风量来进行温度条件；温度制冷方式通过风冷二元复叠制冷方式制冷，通过机械式压缩机将温度冷却，然后通过风机将机械压缩机冷却后空气吹进环境舱内部，温度调节可通过控制器控制分量来实现，加温与制冷各用一套专用的风机与控制器；环境舱的结构为整体式，上为工作室，下为制冷机组，后为电控柜，控制面板悬挂于右侧靠前。宽度方向开大门，后为风道系统：送风电机，离心扇叶，加热器，换热器。外壁材料：双面镀锌钢板，表面喷塑处理、内壁材料：不锈钢板SUS304、箱体保温材料：硬质聚氨酯泡沫+玻璃纤维、门保温材料：玻璃纤维材质、观察窗：1个透明电热膜防凝露中空钢化玻璃窗、可视范围约：W175mm×H260mm、窗框备防凝露电热装置。
另一实施例，本发明还包括一台架，如图1所示，台架分室隔开设置，主要包括液压室、环境舱、电气控制室及电源控制室，伺服电机、联轴器、扭矩传感器、上位机及控制器位于电气控制室内，被测试件与测试箱位于环境舱内，电源及开关等部件位于电源控制室内，存储箱、连接管路、温控组件、调压阀、流量计及压力传感器位于液压室，模温机则单独设置，可设置多个测试线，多个测试箱位于同一个环境舱内，上述台架优化了整体结构，使得台架内的各部件布局合理且互不干涉影响，模拟测试环境更加精准，方便操作。
另一实施例，测试箱为油壶状结构，通过定位销与键等连接件，以可拆卸连接方式连接至安装板上，油壶结构不仅安装方便，其周壁为圆弧曲面状，油液在其内部排空时，周壁及内壁角落不会堆积残留油液，最大程度减少测试干扰。
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种伺服电机对拖测试平台，其特征在于，它包括伺服电机、联轴器、扭矩传感器及被测试件，伺服电机、联轴器、扭矩传感器及被测试件依次连接，其特征在于，被测试件与扭矩传感器之间设有介质调节装置，被测试件连接于介质调节装置，介质调节装置提供并调节被测试件所需的介质量。
2.根据权利要求1所述的一种伺服电机对拖测试平台，其特征在于：介质调节装置包括测试箱、存储箱、连接管路及温控组件，被测试件可拆卸地固定于测试箱内，测试箱通过连接管路连接存储箱和温控组件，存储箱内装有介质并通过连接管路运输至测试箱内。
3.根据权利要求1所述的一种伺服电机对拖测试平台，其特征在于：被测试件为油泵或微电机。
4.根据权利要求1所述的一种伺服电机对拖测试平台，其特征在于：它还包括一环境舱，测试箱位于环境舱内，环境舱内设有用于控制环境舱内温度的温度控制装置。
5.根据权利要求4所述的一种伺服电机对拖测试平台，其特征在于：温控组件为模温机。
6.根据权利要求1或2所述的一种伺服电机对拖测试平台，其特征在于：测试箱与被测试件之间设有回路，回路连接有调压阀和流量计。
7.根据权利要求1所述的一种伺服电机对拖测试平台，其特征在于：它还包括电气控制单元，电器控制单元包括上位机和与上位机连接的控制器，控制器用来控制伺服电机、介质调节装置、温控组件及温度控制装置，上位机将控制器的采集的信号进行处理分析。
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