CN203274986U - 变频电机加减速性能测试实时转矩测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种变频电机加减速性能测试实时转矩测量装置，包括工业控制计算机，工业控制计算机通过转速传感器对陪试电机的输出转速进行测量，其特征在于：扭矩应变片直接对被试电机及陪试电机的输出扭矩进行感应，由模拟信号变送单元将扭矩应变片输出的模拟信号转换为与扭应变成正比的模拟信号后输入高速A/D采集单元，高速A/D采集单元将标准的模拟信号转换为数字信号后输入工业控制计算机。本实用新型具有如下优点：克服了原有转矩传感器信号滞后，体积大的弱点，直接采用扭矩应变片，反应速度快，体积小，可对电机在动态性能测试情况下转矩参数进行实时测量，测量精度高，稳定性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种变频电机加减速性能测试设备，尤其是适用于变频电机带负载频繁启动和停止(加、减速)的性能测试，属于电机测试系统领域。
背景技术
随着现代工业的发展，越来越多的新型电机不断研制出来，转矩和转速是电机最重要的两个参数，要合理的选用电机，必须要准确地对转矩和转速进行测量。目前电机测试主要采用转矩传感器进行电机的转矩测试，如图1所示通常是由转矩传感器将被测信息转换为电信号，并由工业控制计算机对电信号进行存储、传输、分析计算、最终显示测量结果。由于转矩传感器极易受工作环境的影响，这种测试设备的测试实时性不高，作为稳态性能测试设备可以满足要求，但对于动态测试，其反应速度难以满足要求。
扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化直接转换成电信号。目前国内外使用最多的一种扭矩传感器是应变型转矩传感器，主要采用由扭矩应变片组成的应变桥，将测量、存储、计算、发送系统集成在一起，其结构复杂，转矩测量过程响应缓慢。
应变桥结构，它采用在旋转轴表面贴应变片的传统方法，将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上，并组成应变桥，根据材料力学理论，受纯扭矩的轴，其表面主应力的方向与轴线成45°和135°角，主应力的绝对值等于最大的剪应力，因此在传感器的扭转轴上，沿与轴线成45°和135°两个方向的两片测扭应变片组成了差动全桥，向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号，将电信号在传感器内部进行放大、模数转换、信号采集、分析和处理，得到的转矩信号再传送给工业控制计算机。
由于这种传感器测试过程需要一定的时间，转矩信号传递存在一定的滞后，工业计算机不能实时地对转矩信号进行处理，当变频电机带负载频繁启动和停止(加、减速)性能测试时，转矩测量不能快速响，因此这种传感器只能测量静态和低速旋转系统的扭矩，而对于快速动态系统，其响应速度无法实现实时测试。带负载频繁启动和停止(加、减速)性能测试的关键技术在于，如何实时的对电机的转矩参数进行测试，要求转矩传感器具有较高的灵敏性，快速性，实时响应性，因此需要研制一种新型设备。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种测试实时性高，不仅作为稳态性能测试设备可以满足要求，对于动态测试，其反应速度也能满足要求的转矩测量装置。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种变频电机加减速性能测试实时转矩测量装置，包括扭矩应变片、模拟信号变送单元、高速A/D采集单元、工业控制计算机及转速传感器，工业控制计算机通过转速传感器对陪试电机及被试电机的输出转速进行测量，其特征在于：扭矩应变片直接对被试电机及陪试电机的输出扭矩进行感应，由模拟信号变送单元将扭矩应变片输出的模拟信号转换为与扭应变成正比的模拟信号后输入高速A/D采集单元，高速A/D采集单元将标准的模拟信号转换为数字信号后输入工业控制计算机。
本实用新型采用扭矩应变片直接对电机的输出扭矩进行感应，经过模拟信号变送单元及高速A/D采集单元后直接输入工业控制计算机，其处理速度相比采用扭矩传感器得到大大提高，实时性强。因此，本实用新型具有如下优点：
克服了原有转矩传感器信号滞后，体积大的弱点，直接采用扭矩应变片，反应速度快，体积小，可对电机在动态性能测试情况下转矩参数进行实时测量，测量精度高，稳定性好。
附图说明
图1为现有的转矩测量装置的结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种变频电机加减速性能测试实时转矩测量装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图2所示，本实用新型提供的一种变频电机加减速性能测试实时转矩测量装置，包括扭矩应变片、模拟信号变送单元、高速A/D采集单元、工业控制计算机及转速传感器，工业控制计算机通过转速传感器对陪试电机及被试电机的输出转速进行测量，扭矩应变片直接对被试电机及陪试电机的输出扭矩进行感应，由模拟信号变送单元将扭矩应变片输出的模拟信号转换为与扭应变成正比的模拟信号后输入高速A/D采集单元，高速A/D采集单元将标准的模拟信号转换为数字信号后输入工业控制计算机。
电机在带负载运行进行加减速测试或启动性能测试时，要求转矩测量快速响应，采用扭矩应变片，直接对电机的输出扭矩进行感应后，将电机旋转轴的转矩信号通过模拟变送电路转换为与扭应变成正比的频率信号，通过光电转换传输到固定部件，再将频率信号变换成模拟信号传输给高速A/D采集单元，进行模数转换，通过采集卡快速采集和运算，得到实时转矩，传输给工业控制计算机，转速通过转速传感器得到，再传输给工业控制计算机，这样即可实现变频电机动态性能试验时转矩测量快速响应的目标。
从实施过程可以看出，本试验装置操作简单易行，实现了变频电机带负载频繁启动和停止(加、减速)性能实时测试，直接采用扭矩应变片也节省了运营成本。
Claims (1)
1.一种变频电机加减速性能测试实时转矩测量装置，包括扭矩应变片、模拟信号变送单元、高速A/D采集单元、工业控制计算机及转速传感器，工业控制计算机通过转速传感器对陪试电机及被试电机的输出转速进行测量，其特征在于：扭矩应变片直接对被试电机及陪试电机的输出扭矩进行感应，由模拟信号变送单元将扭矩应变片输出的模拟信号转换为与扭应变成正比的模拟信号后输入高速A/D采集单元，高速A/D采集单元将标准的模拟信号转换为数字信号后输入工业控制计算机。
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| CN201320179463XU CN203274986U (zh) | 2013-04-11 | 2013-04-11 | 变频电机加减速性能测试实时转矩测量装置 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103760490A (zh) * | 2014-01-25 | 2014-04-30 | 中国北方车辆研究所 | 步进电机驱动器加速与减速性能测试装置及方法 |
| CN104034461A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-09-10 | 西安电子科技大学 | 一种精密伺服机构摩擦力矩的测试系统及测试方法 |
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2013
- 2013-04-11 CN CN201320179463XU patent/CN203274986U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103760490A (zh) * | 2014-01-25 | 2014-04-30 | 中国北方车辆研究所 | 步进电机驱动器加速与减速性能测试装置及方法 |
| CN103760490B (zh) * | 2014-01-25 | 2016-05-18 | 中国北方车辆研究所 | 步进电机驱动器加速与减速性能测试装置及方法 |
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