CN115371741B - 一种推进电机推力、转速和转矩检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机检测技术领域，具体公开了一种推进电机推力、转速和转矩检测系统及检测方法。检测方法是基于气浮直线轴承设计检测机构，布置力和转矩检测传感器，实现力和转矩同步检测；转矩的检测基于作用与反作用转矩平衡原理，采用双对称转矩臂拉压差动测量方式。基于推进电机推力、转速和转矩检测方法的检测系统，利用上位机发送速度指令，微处理器输出下达PWM指令至电子调速器，控制旋叶推进机的电机按调速要求旋转，采集电机的输出力及转矩、转速、电压电流等参数并最终上载至上位机进行数据处理、实时显示、存储数据于本地和云端。本发明同步检测参数多、成本低、检测精度和检测效率高。

Description

一种推进电机推力、转速和转矩检测系统及方法

技术领域

本发明涉及电机检测技术领域，尤其是涉及一种推进电机推力、转速和转矩检测系统及方法。

背景技术

推进电机搭配桨叶组成的旋叶推进电机是桨叶飞行器的直接动力来源，其性能利用及参数优化配置将直接影响飞行器的能源消耗、续航能力、飞控性能、航行安全和使用寿命，因此，检测电机搭配不同桨叶的输出力和转矩，以及力、转矩与电压、电流、转速之间的关系，对判断电机是否满足飞行器动力要求，降低飞行器飞行的能源损耗，提高续航能力、飞控性能、航行安全和使用寿命具有重要的意义，是桨叶和电机匹配选型、参数最优配置、准确评估和充分利用电机性能实现实时最优调控的关键。

现有桨叶飞行器的电机性能检测设备检测参数单一，检测转矩使用的转矩传感器体积大而导致检测设备体积大、附加惯量大、振动大、检测精度低、检测效率低和成本高等一系列问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种推进电机推力、转速和转矩检测系统及方法。

根据本发明第一方面实施例的推进电机推力、转速和转矩检测系统，其中包括：推进电机试验台架，设置有旋转编码器，拉压力传感器，力传感器，其中推进电机搭配桨叶，还包括检测和信号处理电路：

微处理器，所述微处理器与推进电机试验台架的旋转编码器电连接，用于对转速信号进行采集；

调理放大模块，所述调理放大模块与推进电机试验台架的拉压力传感器、力传感器电连接，用于对检测的力信号、转矩信号进行调理放大；

数据采集卡，所述数据采集卡与调理放大模块电连接，用于对调理放大后的力信号、转矩信号进行A/D转换并进行数据采集；

上位机，所述上位机与数据采集卡和微处理器电连接，用于实现力、转矩和转速的数据处理、实时显示和数据存储；

电子调速器，所述电子调速器与微处理器电连接，用于接收微处理器的PWM指令对推进电机进行调速控制。

根据本发明的一些实施例，其中所述推进电机试验台架包括：

推进电机，所述推进电机输出驱动轴贯穿推进电机本体，一端安装有桨叶；

电机过渡座，与推进电机本体连接；

轴承芯轴，所述轴承芯轴端部与法兰盘连接，靠近法兰盘的轴承芯轴外壁对称安装有转矩臂；

旋转编码器，固定安装在与所述轴承芯轴连接的法兰盘的端面，远离桨叶的输出驱动轴末节通过联轴节与所述旋转编码器同轴联接；

轴承座，所述轴承座内安装有气浮直线轴承，所述轴承芯轴穿过所述气浮直线轴承并与所述气浮直线轴承间隙适配连接，在气浮直线轴承内腔高压气体作用下，轴承芯轴自动悬浮在气浮直线轴承的中心；靠近转矩臂的轴承座端面对称安装有传感器支架，采用气浮直线轴承实现力、转矩检测所需的移动和旋转自由度；

拉压力传感器，一端固定连接至传感器支架侧壁，另一端固定连接U型槽连接件，所述转矩臂分别对应嵌入所述U型槽连接件的U型槽内，在电机转动时，根据作用转矩与反作用转矩平衡的原理，双对称转矩臂分别在相应的拉压力传感器上产生拉力和压力，形成双对称转矩臂拉压差动测量，测得电机转矩的大小；

底座，所述底座内部为空腔结构，顶部外表面安装有轴承座，所述底座的空腔内设有力传感器，所述力传感器一端与底座底面固定连接，另一端与远离转矩臂的轴承芯轴端面固定连接。

根据本发明实施例的推进电机推力、转速和转矩检测系统，采用动静摩擦极小的气浮直线轴承来实现力和转矩同步检测所需的移动和旋转自由度，最大限度降低动静摩擦对检测精度的影响，实现了同步检测力和转矩的功能，解决了现有设备只能单独检测桨叶飞行器的电机的力或转矩的缺陷。利用作用转矩与反作用转矩平衡的原理和双对称转矩臂拉压差动测量，解决了现有桨叶飞行器的电机利用转矩传感器检测转矩存在的体积大、附加惯量大、振动大、检测精度低、检测效率低和成本高的系列问题，具备结构简单、体积小、动静摩擦小、振动小、检测精度高、同步检测参数多、检测效率高和成本低等优点。

根据本发明第二方面实施例的推进电机推力、转速和转矩检测系统，其中检测和信号处理电路还包括：

三相检测专用模块，所述三相检测专用模块设置于所述推进电机试验台架的推进电机内，用于采集推进电机的工作电压、工作电流信号；

电流检测模块，所述电流检测模块与三相检测专用模块测电流接口电连接，所述电流检测模块与上位机电连接，用于将采集到的电流数据上载至上位机；

电压检测模块，所述电压检测模块与三相检测专用模块测电压接口电连接，所述电压检测模块与上位机电连接，用于将采集到的电压数据上载至上位机。

根据本发明的一些实施例，通过电压前置处理电路对电压信号进行检测，通过光耦隔离电路和电压输出处理电路对电压信号进行调理放大，采用DSP高精度A/D外设进行模数转换，测得电机的工作电压；

根据本发明的一些实施例，通过电流前置处理电路对电流信号进行检测，通过光耦隔离电路和电流输出处理电路对电流信号进行调理放大，采用DSP高精度A/D外设进行模数转换，测得电机的工作电流。

根据本发明的一些实施例，远离桨叶的所述电机过渡座底面连接有橡胶减震座，所述橡胶减震座与轴承芯轴通过法兰盘连接，可以减小和隔离推进电机的振动，提高数据检测的准确性；

所述旋转编码器安装在所述法兰盘上端面，远离桨叶的输出驱动轴末节通过联轴节与所述旋转编码器同轴联接，用于检测推进电机的输出转速，推进电机通过橡胶减震座、法兰盘联接在带双对称转矩臂的轴承芯轴上端作为动力端，轴承芯轴的另一端通过螺柱联接力传感器作为承载端，在推进电机旋转时通过力传感器检测推进电机输出力的大小。

根据本发明的一些实施例，靠近电机过渡座的轴承芯轴的所述转矩臂端设有滚针与U型槽连接件的U型槽侧面接触，便于在推进电机旋转时，利用作用转矩与反作用转矩平衡的原理，通过双对称转矩臂及其滚针进行拉压差动测量，准确检测出推进电机的转矩。

根据本发明的一些实施例，轴承座与底座通过直角支架联接在一起。

根据本发明的一些实施例，所述底座上表面安装有流线型的整流罩，用于包覆除桨叶外的各影响检测工作旋叶气流特性的所有部件，减小非正常流体阻力对检测精度的影响。

根据本发明的一些实施例，在桨叶外围还安装有防护罩固定于所述整流罩外壁，用于保障检测工作人员和旋叶的安全。

根据本发明的第三方面实施例的推进电机推力、转速和转矩检测系统，还包括转盘、转位装置和伺服电机，所述转盘一端连接在垂直于轴承芯轴的底座侧面，另一端连接转位装置的输出轴，所述转位装置的输入轴与伺服电机动力输出轴同轴连接，便于通过伺服电机驱动转盘带动底座旋转调整推进电机搭配桨叶组成的旋叶推进电机的姿态，可模拟不同姿态下的力和转矩等多参数检测。

根据本发明的第四方面实施例的推进电机推力、转速和转矩检测方法，其中包括如下内容：

基于推进电机和气浮直线轴承，设计检测机构，检测机构包括力和转矩检测传感器，形成检测和信号处理电路，搭建推进电机试验台架，推进电机试验台架包括推进电机和气浮直线轴承；

推进电机搭配桨叶组成的旋叶推进电机姿态调整记录：驱动伺服电机达到预定位置后停止，使推进电机试验台架中的推进电机搭配桨叶组成的旋叶推进电机保持单一姿态，记为姿态A；

上位机发出速度指令，微处理器输出PWM指令，电子调速器控制电机按调速要求旋转；

同时采集推进电机的输出力及转矩：利用力传感器检测推进电机的输出力；利用拉压力传感器和双对称转矩臂组成的拉压差动转矩检测机构检测推进电机的转矩；

采集推进电机的转速：利用旋转编码器检测推进电机的转速，利用微处理器（STM32微处理器主控制器）电路对转速信号进行采集；

采集推进电机的工作电压和工作电流：利用三相检测专用模块采集推进电机的电压信号和电流信号，并传输至电压检测模块和电流检测模块；

调理放大模块对采集到的力和转矩信号进行调理放大，数据采集卡对调理放大后的力信号、转矩信号进行A/D转换并进行数据采集；

在上位机对采集到的力和转矩数据进行处理、显示、存储于本地和云端：在上位机基于LABVIEW软件编程实现力和转矩的数据处理、实时显示和存储于本地和云端；

在上位机对采集到的转速数据进行处理、显示、存储于本地和云端：基于Keil软件编程实现转速的数据处理、实时显示和存储于本地和云端；

在上位机对推进电机的工作电压和工作电流进行处理、显示、存储于本地和云端；

位于A姿态的推进电机推力、转速和转矩检测过程结束；

驱动伺服电机切换推进电机搭配桨叶组成的旋叶推进电机的姿态，可实现不同姿态的推进电机推力、转速和转矩同步检测过程；

多姿态的推进电机的力、转速和转矩检测过程结束。

采用动静摩擦极小的气浮直线轴承来实现力和转矩的同步检测所需的移动和旋转自由度，最大限度降低动静摩擦对检测精度的影响，实现了同步检测力和转矩的功能，解决了现有设备只能单独检测桨叶飞行器的电机的力或转矩的缺陷。利用作用转矩与反作用转矩平衡的原理和双对称转矩臂拉压差动测量，解决了现有桨叶飞行器的电机利用转矩传感器检测转矩存在的体积大、附加惯量大、振动大、检测精度低、检测效率低和成本高的系列问题，具备结构简单、体积小、动静摩擦小、振动小、检测精度高、同步检测参数多、检测效率高和成本低等优点；设计的转位装置可以模拟电机搭配桨叶组成的旋叶推进电机水平和竖直两种典型姿态，因而可测得典型姿态下的工况参数，避免了现有设备只能检测单一姿态工况参数的缺点；基于图形化软件平台构建监测系统，系统具有开发时间短、开发成本低、界面友好、操作简便和移植性强等优点，便于远程操控，具有很好的工程应用价值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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是根据本发明实施例的推进电机推力、转速和转矩检测系统示意图；

图2是根据本发明实施例的推进电机试验台架结构示意图；

图3是根据本发明实施例的旋叶推进电机示意图；

图4是根据本发明实施例的推进电机试验台架的拉压力传感器安装示意图；

图5是根据本发明实施例的推进电机试验台架整体外部示意图；

图6是根据本发明实施例的推进电机试验台架外接伺服电机结构示意图；

附图标记：

1、防护罩；2、桨叶；3、推进电机；4、电机过渡座；5、联轴节；6、旋转编码器；7、橡胶减震座；8、法兰盘；9、转矩臂；10、传感器支架；11、滚针；12、拉压力传感器；13、U型槽连接件；14、轴承芯轴；15、气浮直线轴承；16、轴承座；17、螺柱；18、力传感器、19、整流罩；20、转位装置；21、伺服电机；22、直角支架；23、底座；24、转盘；

100、推进电机试验台架；200、微处理器；300、调理放大模块；400、数据采集卡；500、上位机、600、电子调速器；700、三相检测专用模块；800、电流检测模块；900、电压检测模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参阅图1所示，本实施例提供一种推进电机推力、转速和转矩检测系统，其中包括推进电机试验台架100，设置有旋转编码器，拉压力传感器，力传感器，其中推进电机搭配桨叶，还包括检测和信号处理电路：

微处理器200，与推进电机试验台架100的旋转编码器6电连接，用于对转速信号进行采集；

调理放大模块300，与电机力和推进电机试验台架100的拉压力传感器12、力传感器18电连接，用于对检测的力信号、转矩信号进行调理放大；

数据采集卡400，与调理放大模块300电连接，用于对调理放大后的的力信号、转矩信号进行A/D转换并进行数据采集；

上位机500，与数据采集卡400和微处理器200电连接，用于实现力、转矩和转速的数据处理、实时显示和数据存储；

电子调速器600，与微处理器200电连接，用于接收微处理器200的PWM指令对推进电机3进行调速控制，以便进行不同转速下的推进电机3的力和转矩检测。

通过本检测系统中推进电机试验台架100可以实时同步采集推进电机推力和转矩以及转速等参数，经调理放大模块300和数据采集卡400上传至上位机500，用于数据处理、实时显示和数据存储。

实施例2

参阅图1所示，本实施例在实施例1的基础上，一种推进电机推力、转速和转矩检测系统，其中检测和信号处理还包括在所述推进电机3内设置有三相检测专用模块700，所述三相检测专用模块将电压电流信号分别传输至电压检测模块900和电流检测模块800，电压检测模块900和电流检测模块800均与上位机500电连接，用于检测推进电机3的工作电压和工作电流。

具体地，通过电压前置处理电路对电压信号进行检测，通过光耦隔离电路和电压输出处理电路对电压信号进行调理放大，采用DSP高精度A/D外设进行模数转换，测得推进电机3的工作电压；

具体地，通过电流前置处理电路对电流信号进行检测，通过光耦隔离电路和电流输出处理电路对电流信号进行调理放大，采用DSP高精度A/D外设进行模数转换，测得推进电机3的工作电流。

实施例3

参阅图2至图5所示，本实施例提供一种应用于推进电机推力、转速和转矩检测系统的推进电机试验台架100，其中包括：由推进电机3搭配桨叶2组成的旋叶推进电机（如图3所示）作为动力源进行力和转矩以及转速检测，推进电机3输出驱动轴贯穿该推进电机3本体，输出驱动轴一端安装有桨叶2；

电机过渡座4，与推进电机3本体联接；

轴承芯轴14，轴承芯轴14端部与法兰盘8连接，靠近法兰盘8的轴承芯轴14外壁对称安装有转矩臂9；

旋转编码器6固定安装在与所述轴承芯轴14连接的法兰盘8端面，远离桨叶2的输出驱动轴末节通过联轴节5与所述旋转编码器6同轴联接；

轴承座16内安装有气浮直线轴承15，所述轴承芯轴14穿过所述气浮直线轴承15并与所述气浮直线轴承15间隙适配连接，在气浮直线轴承15内腔高压气体作用下，轴承芯轴14自动悬浮在气浮直线轴承15的中心；靠近转矩臂9的轴承座16端面对称安装有传感器支架10；

拉压力传感器12一端固定连接至传感器支架10侧壁，另一端固定连接U型槽连接件13，所述转矩臂9分别对应嵌入所述U型槽连接件13的U型槽内；

底座23内部为空腔结构，顶部外表面安装有轴承座16，所述底座23的空腔内设有力传感器18，所述力传感器18一端与底座23底面固定连接，所述力传感器18与远离转矩臂9的轴承芯轴14端面通过螺柱17固定连接，在推进电机3旋转时通过力传感器18检测输出力。

具体地，远离桨叶2的所述电机过渡座4侧面连接有橡胶减震座7，所述橡胶减震座7与轴承芯轴14通过法兰盘8连接，可以减小和隔离推进电机3的振动，提高数据检测的准确性；

所述旋转编码器6安装在所述法兰盘8上端面，远离桨叶2的输出驱动轴末节通过联轴节5与所述旋转编码器6同轴联接，用于检测推进电机3的输出转速。推进电机3通过橡胶减震座7、法兰盘8联接在带双对称转矩臂9的轴承芯轴14上端作为动力端，轴承芯轴14的另一端联接拉压力传感器12作为承载端，在推进电机3旋转时通过拉压力传感器12检测推进电机3的输出力大小。

具体地，靠近电机过渡座4的轴承芯轴14的所述转矩臂9端设有滚针11与U型槽连接件13的U型槽侧面接触，便于在推进电机3旋转时，利用作用转矩与反作用转矩平衡的原理，通过双对称转矩臂9及其滚针11进行拉压差动测量，准确检测出推进电机3的转矩。

具体地，轴承座16与底座23通过直角支架22联接在一起。（如图5所示）。

实施例4

参阅图6所示，在实施例3的基础上，所述底座23上表面安装有流线型的整流罩19，用于包覆除桨叶2外的各影响检测工作旋叶气流特性的所有部件，减小非正常流体阻力对检测精度的影响。在桨叶2外围还安装有防护罩1固定于所述整流罩19外壁，用于保障检测工作人员和旋叶的安全。

实施例5

参阅图6所示，在实施例3的基础上，还包括转盘24、转位装置20和伺服电机21，所述转盘24一端连接在垂直于轴承芯轴14的底座23侧面，另一端连接转位装置20的输出轴，所述转位装置20的输入轴与伺服电机21动力输出轴同轴连接，便于通过伺服电机21驱动转盘24带动底座23旋转调整推进电机3搭配桨叶2组成的旋叶推进电机的姿态，可模拟推进电机3位于不同姿态下的力和转矩等多参数检测。

实施例6

在上述实施例的基础上，本实施例提供一种推进电机推力、转速和转矩检测方法，其中包括如下内容：

基于推进电机3和气浮直线轴承15，设计检测机构，检测机构包括力和转矩检测传感器，形成检测和信号处理电路，搭建推进电机试验台架100，推进电机试验台架包括推进电机和气浮直线轴承；

推进电机3搭配桨叶2组成的旋叶推进电机姿态调整记录：驱动伺服电机21达到预定位置后停止，使推进电机试验台架100中的推进电机3搭配桨叶2组成的旋叶推进电机保持单一姿态，记为姿态A；

上位机500发出速度指令，微处理器200输出PWM指令，电子调速器600控制推进电机3按调速要求旋转；

同时采集推进电机3的输出力及转矩：利用力传感器18检测推进电机3的输出力；利用拉压力传感器12和双对称转矩臂9组成的拉压差动转矩检测机构检测推进电机3的转矩；

采集推进电机3的转速：利用旋转编码器6检测推进电机3的转速，利用微处理器200（STM32微处理器主控制器）电路对转速信号进行采集；

采集推进电机3的工作电压和工作电流：利用三相检测专用模块700采集推进电机3的工作电压和工作电流信号，并传输至电压检测模块900和电流检测模块800；

调理放大模块300对采集到的力和转矩信号进行调理放大，DAQ数据采集卡400对调理放大后的力信号、转矩信号进行A/D转换并进行数据采集；

在上位机500对采集到的力和转矩数据进行处理、显示、存储于本地和云端：通过DAQ数据采集卡400对力和转矩信号进行A/D转换并采集，在上位机500基于LABVIEW软件编程实现力和转矩的数据处理、实时显示、存储于本地和云端；

在上位机500对采集到的转速数据进行处理、显示、存储于本地和云端：基于Keil软件编程实现转速的数据处理、实时显示、存储于本地和云端；

在上位机500对推进电机3的工作电压和工作电流进行数据处理、实时显示、存储于本地和云端；

位于A姿态的推进电机3推力、转速和转矩同步检测过程结束；

驱动伺服电机21切换推进电机3搭配桨叶2组成的旋叶推进电机的姿态，可实现不同姿态的推进电机3推力、转速和转矩同步检测过程；

多姿态的推进电机3的力、转速和转矩同步检测过程结束。

通过本实施例中的推进电机推力、转速和转矩检测方法，其中采用动静摩擦极小的气浮直线轴承来实现力和转矩的同步检测所需的移动和旋转自由度，最大限度降低动静摩擦对检测精度的影响，实现了同步检测力和转矩、转速以及工作电压及电流的功能，解决了现有设备只能单独检测桨叶飞行器的电机的力或转矩的缺陷。利用作用转矩与反作用转矩平衡的原理和双对称转矩臂拉压差动测量，解决了现有桨叶飞行器的电机利用转矩传感器检测转矩存在的体积大、附加惯量大、振动大、检测精度低、检测效率低和成本高的系列问题，具备结构简单、体积小、动静摩擦小、振动小、检测精度高、同步检测参数多、检测效率高和成本低等优点；设计的转位装置可以模拟电机搭配桨叶组成的旋叶推进电机水平和竖直两种典型姿态，因而可测得典型姿态下的工况参数，避免了现有设备只能检测单一姿态工况参数的缺点；基于图形化软件平台构建监测系统，系统具有开发时间短、开发成本低、界面友好、操作简便和移植性强等优点，便于远程操控，具有很好的工程应用价值。

显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性可以包含在本实施例申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或是备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种推进电机试验台架，其特征在于，包括：

由推进电机（3）搭配桨叶（2）组成的旋叶推进电机作为动力源进行力和转矩以及转速检测，推进电机（3）输出驱动轴贯穿该推进电机（3）本体，输出驱动轴一端安装有桨叶（2）；

电机过渡座（4），所述电机过渡座（4）与推进电机（3）本体联接；

轴承芯轴（14），所述轴承芯轴（14）端部与法兰盘（8）连接，靠近法兰盘（8）的轴承芯轴（14）外壁对称安装有转矩臂（9）；

旋转编码器（6），所述旋转编码器（6）固定安装在与所述轴承芯轴（14）连接的法兰盘（8）端面，远离桨叶（2）的输出驱动轴末节通过联轴节（5）与所述旋转编码器（6）同轴联接；

轴承座（16），所述轴承座（16）内安装有气浮直线轴承（15），所述轴承芯轴（14）穿过所述气浮直线轴承（15）并与所述气浮直线轴承（15）间隙适配连接，在气浮直线轴承（15）内腔压力气体作用下，轴承芯轴（14）自动悬浮在气浮直线轴承（15）的中心；靠近转矩臂（9）的轴承座（16）端面对称安装有传感器支架（10）；

拉压力传感器（12），所述拉压力传感器（12）一端固定连接至传感器支架（10）侧壁，另一端固定连接U型槽连接件（13），所述转矩臂（9）分别对应嵌入所述U型槽连接件（13）的U型槽内，其中靠近电机过渡座（4）的轴承芯轴（14）的所述转矩臂（9）端设有滚针（11）与U型槽连接件（13）的U型槽侧面接触；

底座（23），所述底座（23）内部为空腔结构，顶部外表面安装有轴承座（16），所述底座（23）的空腔内设有力传感器（18），所述力传感器（18）一端与底座（23）底面固定连接，所述力传感器（18）与远离转矩臂（9）的轴承芯轴（14）端面通过螺柱（17）固定连接，在推进电机（3）旋转时通过力传感器（18）检测输出力；

转盘（24）、转位装置（20）和伺服电机（21），所述转盘（24）一端连接在垂直于轴承芯轴（14）的底座（23）侧面，另一端连接转位装置（20）的输出轴，所述转位装置（20）的输入轴与伺服电机（21）动力输出轴同轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种推进电机试验台架，其特征在于，远离桨叶（2）的所述电机过渡座（4）底面连接有橡胶减震座（7），所述橡胶减震座（7）与轴承芯轴（14）通过法兰盘（8）连接；

所述旋转编码器（6）安装在所述法兰盘（8）上端面，远离桨叶（2）的输出驱动轴末节通过联轴节（5）与所述旋转编码器（6）同轴联接。

3.根据权利要求1所述的一种推进电机试验台架，其特征在于，所述底座（23）上表面安装有流线型的整流罩（19）。

4.根据权利要求3所述的一种推进电机试验台架，其特征在于，在桨叶（2）外围还安装有防护罩（1），防护罩（1）固定于所述整流罩（19）外壁。

5.根据权利要求1所述的一种推进电机试验台架，其特征在于，所述轴承座（16）与底座（23）通过直角支架（22）联接在一起。

6.一种推进电机推力、转速和转矩检测系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-5任一项所述的推进电机试验台架（100），设置有旋转编码器，拉压力传感器，力传感器，其中推进电机搭配桨叶，还包括检测和信号处理电路：

微处理器（200），所述微处理器（200）与推进电机试验台架（100）的旋转编码器（6）电连接，用于对转速信号进行采集；

调理放大模块（300），所述调理放大模块（300）与推进电机试验台架（100）的拉压力传感器（12）、力传感器（18）电连接，用于对检测的力信号、转矩信号进行调理放大；

数据采集卡（400），所述数据采集卡（400）与调理放大模块（300）电连接，用于对调理放大后的力信号、转矩信号进行A/D转换并进行数据采集；

上位机（500），所述上位机（500）与数据采集卡（400）和微处理器（200）电连接，用于实现力、转矩和转速的数据处理、实时显示和数据存储；

电子调速器（600），所述电子调速器（600）与微处理器（200）电连接，用于接收微处理器（200）的PWM指令对推进电机（3）进行调速控制。

7.根据权利要求6所述的一种推进电机推力、转速和转矩检测系统，其特征在于，检测和信号处理电路还包括：

三相检测专用模块（700），所述三相检测专用模块（700）设置于所述推进电机试验台架（100）的推进电机（3）内，用于采集推进电机（3）的工作电压、工作电流信号；

电流检测模块（800），所述电流检测模块（800）与三相检测专用模块（700）测电流接口电连接，所述电流检测模块（800）与上位机（500）电连接，用于将采集到的电流数据上载至上位机（500）；

电压检测模块（900），所述电压检测模块（900）与三相检测专用模块（700）测电压接口电连接，所述电压检测模块（900）与上位机（500）电连接，用于将采集到的电压数据上载至上位机（500）。

8.一种根据权利要求7中所述的推进电机推力、转速和转矩检测系统对推进电机进行推力、转速和转矩的检测方法，其特征在于，包括如下内容：

基于推进电机（3）和气浮直线轴承（15），设计检测机构，检测机构包括力和转矩检测传感器，形成检测和信号处理电路，搭建推进电机试验台架（100），推进电机试验台架（100）包括推进电机（3）和气浮直线轴承（15）；

推进电机（3）搭配桨叶（2）组成的旋叶推进电机姿态调整记录：驱动伺服电机（21）达到预定位置后停止，使推进电机试验台架（100）中的推进电机（3）搭配桨叶（2）组成的旋叶推进电机保持单一姿态，记为姿态A；

上位机（500）发出速度指令，微处理器（200）输出PWM指令，电子调速器（600）控制推进电机（3）按调速要求旋转；

同时采集推进电机（3）的输出力及转矩：利用力传感器（18）检测推进电机（3）的输出力；利用拉压力传感器（12）和双对称转矩臂（9）组成的拉压差动转矩检测机构检测推进电机（3）的转矩；

采集推进电机（3）的转速：利用旋转编码器（6）检测推进电机（3）的转速，利用微处理器（200）电路对转速信号进行采集；

采集推进电机（3）的工作电压和工作电流：利用三相检测专用模块（700）采集推进电机（3）的电压信号和电流信号，并传输至电压检测模块（900）和电流检测模块（800）；

调理放大模块（300）对采集到的力和转矩信号进行调理放大，数据采集卡（400）对调理放大后的力信号、转矩信号进行A/D转换并进行数据采集；

在上位机（500）对采集到的力和转矩数据进行处理、显示、存储于本地和云端；

在上位机（500）对采集到的转速数据进行处理、显示、存储于本地和云端；

在上位机（500）对推进电机（3）的工作电压和工作电流数据进行处理、显示、存储于本地和云端；

位于A姿态的推进电机推力、转速和转矩检测过程结束；

驱动伺服电机（21）切换推进电机（3）搭配桨叶（2）组成的旋叶推进电机的姿态，可实现不同姿态的推进电机（3）推力、转速和转矩同步检测过程；

多姿态的推进电机（3）的力、转速和转矩检测过程结束。

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