CN201788263U - 直流永磁有刷电动机测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流永磁有刷电动机测试系统。该系统包括：控制单元；连接控制单元的电动机工作电源、电压/电流测试单元、负载测试模块和空载测试模块。其中，所述负载测试模块包括：和电动机主轴依次相连的联轴器、扭矩传感器和制动器；连接控制单元和制动器的制动器控制单元；连接控制单元和扭矩传感器的扭矩测试单元。所述空载测试模块包括：连接电动机的信号检测单元；连接信号检测单元和控制单元的波形处理单元。本实用新型所提供的系统通过断开所述联轴器，实现空载模式下电动机的机电特性测试；联接所述联轴器，实现空载模式向负载模式的转换，简单、方便，省时省力，提高了电动机的测试效率。

Description

直流永磁有刷电动机测试系统 

技术领域

本实用新型涉及电动机检测技术领域，更具体地说，涉及一种直流永磁有刷电动机测试系统。 

背景技术

电动机的机电特性测试一般有三种方法：(1)给电动机外加负载，通过调节负载来测试电动机的机电特性；(2)利用电动机的惯性负载来完成电动机的机电特性测试；(3)通过建立电动机和其它更容易测得的参数之间的模型来考察两者的关系。其中，方法(1)的优点是测试原理直观明了、容易实现，使用最为普及；缺点是需要将电动机和负载通过联轴器进行耦合，而且负载本身有附加摩擦，因此容易引发电动机温升等问题，不方便进行长时间测试。再者，通过给电动机外加负载来测试大型或微型电动机的机电特性将是极其困难的，故方法(1)的应用范围有限。利用方法(2)和方法(3)测试电动机机电特性时均不需要给电动机外加制动负载，即在空载状态下测试电动机的机电特性，这样不仅对电动机的大小无限制，而且整个测试过程操作简单、时间较短，利于在生产线上对电动机进行机电特性的检测。由于方法(2)和方法(3)均在电动机空载状态下进行，故短时间内引发的温升较小，加之无负载损耗，使得测试结果趋于常温状态下无附加损耗的机电特性数据。 

在对直流永磁有刷电动机进行机电特性测试时，有的需要在空载状态下测试，有的需要在负载状态下测试，现有技术中也有针对两种情况下相应的测试系统，但是在实际应用中，如果需要采用两种测试系统来轮换测试，必然使得测试过程繁琐，费时费力，进而影响电动机的测试效率。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种直流永磁有刷电动机测试系统，该系统能够按需实现空载或负载状态下对电动机进行测试，使用该系统可避免两种 测试系统轮换测试的繁琐过程，省时省力，提高直流永磁有刷电动机的测试效率。 

一种直流永磁有刷电动机测试系统，包括： 

控制单元； 

连接所述控制单元的电动机工作电源； 

连接所述控制单元、检测电动机的电压值和电流值并传输给所述控制单元的电压/电流测试单元； 

连接所述控制单元的负载测试模块和空载测试模块，分别进行电动机的负载和空载测试，并将测试数据传输给所述控制单元，由所述控制单元进行处理得到测试结果； 

其中： 

所述负载测试模块包括： 

和电动机主轴依次相连的联轴器、扭矩传感器和制动器，当负载测试时，联轴器为联接状态，当空载测试时，联轴器为断开状态； 

连接控制单元和制动器的制动器控制单元，用于控制所述制动器的扭矩； 

连接控制单元和扭矩传感器的扭矩测试单元，用于在所述联轴器联接状态下通过扭矩传感器测试制动器的扭矩，并传输给所述控制单元； 

所述空载测试模块包括： 

连接电动机的信号检测单元，用于检测电动机的脉动电流信号并传输给与其相连的波形处理单元； 

连接信号检测单元和控制单元的波形处理单元，用于接收信号检测单元检测到的电动机脉动电流信号，并进行频谱分析得到电动机的转速值，传输给所述控制单元；或将所述信号检测单元检测到的电动机脉动电流信号传输给所述控制单元。 

优选的，所述控制单元包括处理器以及与所述处理器相连的显示器。 

优选的，所述制动器为磁滞制动器、磁粉制动器、电涡流制动器、水力制动器或发电机制动器。 

由上述技术方案可见，本实用新型所提供的直流永磁有刷电动机测试系统包括分别连接控制单元的负载测试模块和空载测试模块。 

负载测试时，联轴器为联接状态，控制单元接收电压/电流测试单元传输的电动机电压值和电流值和扭矩测试单元传输的制动器扭矩值，及波形处理单元通过对电动机脉动电流波形进行频谱分析得出电动机的转速值；或控制单元直接接收波形处理单元传输的电动机脉动电流波形并进行频谱分析得出电动机的转速值。控制单元对接收到的数据进行处理得到电动机的机电特性参数。 

空载测试时，联轴器断开，控制单元接收电压/电流测试单元传输的电动机电压值和电流值，及波形处理单元通过对电动机脉动电流波形进行频谱分析得出电动机的转速值；或控制单元直接接收波形处理单元传输的电动机脉动电流波形并进行频谱分析得出电动机的转速值。控制单元对接收到的数据进行处理得到电动机的机电特性参数。 

由上可知，本实用新型所提供的系统，根据需要将联轴器设置为联接或断开状态，即能实现相应模式下直流永磁有刷电动机的机电特性测试，测试过程简单、方便，省时省力，能有效地提高电动机的测试效率。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例所提供的一种直流永磁有刷电动机测试系统结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。 

参考图1，为本实用新型实施例公开的一种直流永磁有刷电动机测试系统结构示意图，该系统包括：控制单元1；连接控制单元1的电动机工作电源4，电动机工作电源4用于给电动机8供电；连接控制单元1的电压/电流测试单元5，电压/电流测试单元5用于检测电动机8的电压值和电流值并传输给控制单元1；连接控制单元1的负载测试模块3和空载测试模块2，分别进行电动机的负载和空载测试，并将测试数据传输至控制单元1，由控制单元1进行处理得到测试结果。 

其中，负载测试模块3包括：和电动机8主轴依次相连的联轴器9、扭矩传感器10和制动器11，当负载测试时，联轴器9为联接状态，当空载测试时，联轴器9为断开状态；连接控制单元1和制动器11的制动器控制单元12，制动器控制单元12用于控制制动器11的制动扭矩；连接控制单元1和扭矩传感器10的扭矩测试单元13，扭矩测试单元13用于在联轴器9联接状态下通过扭矩传感器10测试制动器9的扭矩，并传输给控制单元1。 

空载测试模块2包括：连接电动机8的信号检测单元6，信号检测单元6用于检测电动机8的脉动电流信号并传输给与其相连的波形处理单元7；连接信号检测单元6和控制单元1的波形处理单元7，波形处理单元7用于接收信号检测单元6检测到的电动机8的脉动电流信号，并进行频谱分析得到电动机8的转速值，然后传输给控制单元1；或波形处理单元7直接将信号检测单 元6检测到的电动机8的脉动电流信号传输给控制单元1，由控制单元1进行频谱分析得到电动机8的转速值。 

本实用新型所提供的系统，在对电动机进行测试时，首先将待测电动机8安装在支座14上，同时通过联轴器9将扭矩传感器10的一端和电动机8的主轴联接，扭矩传感器10的另一端和制动器11相连，即联轴器9、扭矩传感器10和制动器11均设置在电动机8转轴同轴上，并与电动机8一起固定在支座14上。 

负载测试时，联轴器9处于联接状态，使扭矩传感器10、制动器11、制动器控制单元12和扭矩测试单元13接入测试系统中，打开电动机工作电源4给电动机8供电。这里，制动器11为电动机8的负载，制动器11为磁滞制动器、磁粉制动器、电涡流制动器、水力制动器或发电机制动器等。与制动器11相连的制动器控制单元12控制制动器11的制动扭矩以改变电动机8的负载大小。电动机8在负载运行过程中，扭矩测试单元13通过设置在电动机8主轴上的扭矩传感器10获得电动机8在负载状态下的扭矩值，并将所述扭矩值传输给控制单元1，与此同时，电压/电流测试单元5测出通过电动机8的电压值和电流值，并将所述电压值和电流值传输给控制单元1。波形处理单元7接收信号检测单元6检测的电动机8的脉动电流波形并进行频谱分析，得出电动机8的转速值并传输给控制单元1；或控制单元1直接接收波形处理单元7传输的电动机8的脉动电流波形并进行频谱分析得出电动机8的转速值。控制单元1将接收到的数据进行处理得到电动机8的机电特性参数。 

空载测试时，断开联轴器9，将扭矩传感器10、制动器11、制动器控制单元12和扭矩测试单元13与该测试系统断开，控制单元1接收电压/电流测试单元5传输的电动机8的电压值和电流值，及波形处理单元7通过对电动机8的脉动电流波形进行频谱分析得出电动机8的转速值；或控制单元1直接接收波形处理单元7传输的电动机8的脉动电流波形并进行频谱分析得出电动机8的转速值。控制单元1根据接收到的数据做出相应的处理，进而得出电动机8的机电特性参数。 

优选的，本实用新型所提供的测试系统中的控制单元1包括处理器以及与所述处理器相连的显示器。 

其中，所述处理器用于接收所述波形处理单元7传输的脉动电流信号或者电动机的转速值，在接收脉动电流信号时进行频谱分析得到电动机的转速值；所述处理器还用于接收所述电压/电流测试单元5传输的电动机电压值和电流值，且在所述联轴器9联接状态下接收所述扭矩测试单元13传输的制动器扭矩值。所述处理器将接收到的所述电动机的转速值、电动机电压值和电流值以及制动器扭矩值进行处理，得出电动机的测试结果； 

所述显示器用于显示与其相连的处理器得到的测试结果，便于人们分析比较电动机在两种模式下测得的数据。 

需要说明的是，本测试系统获取电动机转速信号的另一种方法是，在电动机的主轴上通过联轴器联接一个转速传感器，和转速传感器相连一个转速测试单元，由转速测试单元检测电动机转速信号并传输给控制单元。 

本测试系统获取电动机转速信号的又一种方法是，在电动机的外壳上安装振动传感器，信号检测单元检测电动机的振动信号并传输给波形处理单元，由波形处理单元或控制单元进行频谱分析，得到电动机的转速值。 

从上述实施例可以看出，本实用新型所提供的直流永磁有刷电动机测试系统，在对电动机进行机电特性测试时，通过断开联接在电动机主轴上的联轴器，实现由负载模式向空载模式的转换，同理，将所述联轴器联接到电动机的主轴上，实现从空载模式向负载模式的转换，方便、简单，省时省力，从而提高了电动机的测试效率。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (3)

1.一种直流永磁有刷电动机测试系统，其特征在于，包括：

控制单元；

连接所述控制单元的电动机工作电源；

连接所述控制单元、检测电动机的电压值和电流值并传输给所述控制单元的电压/电流测试单元；

连接所述控制单元的负载测试模块和空载测试模块，分别进行电动机的负载和空载测试，并将测试数据传输给所述控制单元，由所述控制单元进行处理得到测试结果；

其中：

所述负载测试模块包括：

和电动机主轴依次相连的联轴器、扭矩传感器和制动器，当负载测试时，联轴器为联接状态，当空载测试时，联轴器为断开状态；

连接控制单元和制动器的制动器控制单元，用于控制所述制动器的扭矩；

连接控制单元和扭矩传感器的扭矩测试单元，用于在所述联轴器联接状态下通过扭矩传感器测试制动器的扭矩，并传输给所述控制单元；

所述空载测试模块包括：

连接电动机的信号检测单元，用于检测电动机的脉动电流信号并传输给与其相连的波形处理单元；

连接信号检测单元和控制单元的波形处理单元，用于接收信号检测单元检测到的电动机脉动电流信号，并进行频谱分析得到电动机的转速值，传输给所述控制单元；或将所述信号检测单元检测到的电动机脉动电流信号传输给所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括处理器以及与所述处理器相连的显示器。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述制动器为磁滞制动器、磁粉制动器、电涡流制动器、水力制动器或发电机制动器。 

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