CN203719902U - 一种动态电惯量的电力测功测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动态电惯量的电力测功测试系统，主要解决了现有惯量的模拟机测试使用不便、难以满足汽车发动机在实际路况下的动态模拟等问题。该动态电惯量的电力测功测试系统，其特征在于，包括依次连接的联轴器（1），轴承座（2），法兰式扭矩、转速传感器（3），负载电机（5）及编码器（6），与负载电机（5）连接的变频器（7），与法兰式扭矩、转速传感器（3）连接的转矩、转速数据采集卡（9），与编码器（6）连接的编码器数据采集卡（8），以及与变频器（7），转矩、转速数据采集卡（9）和编码器数据采集卡（8）连接的上位机（4）。本实用新型不仅结构简单、设计合理，而且实现方便、测试精确、响应速度快。

Description

一种动态电惯量的电力测功测试系统

技术领域

 本实用新型涉及的是一种电力测功测试系统，属于动力性能测试领域，具体的说，是涉及一种动态电惯量（模拟实际使用工况）的电力测功测试系统。

背景技术

动态电惯量的电力测功测试系统是针对在汽车发动机在行驶工况下在发动机驱动下的输出扭矩、转速、功率、油耗等驱动性能等进行综合试验的系统，它可以模拟汽车在各路况下的仿真测试环境。

现有技术中，惯量的模拟机测试采用机械式惯量轮或者是惯量轮组，其主要存在以下缺陷：

（一）机械式惯量体积大、重量重，以至于测试系统使用非常不便；

（二）测试时，测试设备需要操作者亲自进行操作，设备对操作者的人身极易造成伤害；

（三）机械式惯量使用时惯量数不可调，难以满足汽车发动机在实际路况下的动态模拟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种设计合理、测试精确、快速的汽车动态电惯量的电力测功测试系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种动态电惯量的电力测功测试系统，包括依次连接的联轴器，轴承座，具有扭矩测试装置的法兰式扭矩、转速传感器，负载电机及编码器，与负载电机连接的变频器，与法兰式扭矩、转速传感器连接的转矩、转速数据采集卡，与编码器连接的编码器数据采集卡，以及与变频器，转矩、转速数据采集卡和编码器数据采集卡连接的上位机。

作为一种优选方式，所述编码器采用17位绝对式编码器。

进一步的，所述变频器设置在上位机与负载电机之间，并通过CANOPEN与上位机通讯连接。

再进一步的，所述法兰式扭矩、转速传感器与转矩、转速数据采集卡通过屏蔽线连接。

同时，所述编码器与编码器数据采集卡通过屏蔽线连接。

作为一种优选方式，所述旋转组件为热套在主轴中部的平衡块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

（1）本实用新型不仅结构简单、设计合理，而且成本低廉、实现方便。

（2）本实用新型中发动机连接有法兰式扭矩、转速传感器和编码器，且二者还与相应的数据采集卡连接，该数据采集卡、变频器与上位机连接，通过上位机对汽车发动机路况性能进行测试，避免了设备对操作者的人身造成伤害，而且测试测量数据精确、采样频率高，测试项目完整，满足了汽车发动机在路况下的动态响应，对汽车发动机的路况的模拟惯量加载的检测和标定数据更准确可靠，为汽车发动机动力性能判定提供准确科学的依据；另一方面，本实用新型还可对在汽车发动机动力性能及安全性能进行试验和评估。

（3）本实用型采用动态扭矩、转速传感器，作为优选，该动态传感器为高精度应变式的扭矩、转速一体式传感器，且其上设有扭矩测试装置，不仅保证了测试的精度，而且还可测试转速。

（4）本实用新型与现有技术相比，不仅具备新颖性和创造性，而且其材质均为普通材质，价格低廉，具备非常高的实用性和市场竞争力，为其大范围的推广应用，奠定了坚实的基础。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

其中，附图标记所对应的名称：1-联轴器，2-轴承座，3-法兰式扭矩、转速传感器，4-上位机，5-负载电机，6-编码器，7-变频器，8-编码器数据采集卡,9-转矩、转速数据采集卡，10-被测发动机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种动态电惯量的电力测功测试系统，该系统主要包括测量部分和控制部分，其采用一体化结构，通过精确计算及巧妙的电气结构实现综合性能一次性在一个试验台上完成；且可测试测量数据精确、采样频率高，测试项目完整，满足了汽车发动机在路况下的动态响应，对汽车发动机的路况的模拟惯量加载的检测和标定数据更准确可靠，为汽车发动机动力性能判定提供准确科学的依据；另一方面，本测试系统还可对在汽车发动机动力性能及安全性能进行试验和评估。

测量部分，包括联轴器1，轴承座2，具有扭矩测试装置的法兰式扭矩、转速传感器3，负载电机5，以及与法兰式扭矩、转速传感器连接的转矩、转速数据采集卡9。其中，联轴器负责连接被测发动机10，法兰式扭矩、转速传感器负责检测发动机的数据，检测的数据由转矩、转速数据采集卡进行采集。测量部分可有效的对发动机的动力输出进行有效监测，能精确、快速地对汽车发动机进行综合的路况测试，同时模拟汽车行驶的路况环境，具有按要求模拟实时路况、控制精度高、测量精度高、采样速率高、响应时间短、可对汽车发动机在行驶环境下进行仿真模拟。此外，法兰式扭矩、转速传感器上设置有扭矩测试装置，通过该测试装置可对发动机带动实际的负载（机械惯量+电气惯量+动态负载）进行测量，以使得测量项目更加完善。

控制部分，包括上位机4，编码器6，变频器7，以及与编码器连接的编码器数据采集卡8。其中，上位机与编码器数据采集卡8、变频器和扭矩、转速数据采集卡9连接，并通过CANOPEN实现通讯，上位机主要负责控制，其包括电气惯性设定间距、电机惯性设定值、机械惯性设定值、目标惯量设定、速度设定、转矩设定、加速度演算、目标惯量演算、运行模式切换等功能，其功能的实现为现有的常识技术，在此不作赘述。编码器，在本实用新型运行时，通过编码器数据采集卡整合采集数据；然后转换成加速度，通过加速度演算与电气惯量输出整合输出至变频器上。

作为一种优选，本实施例中，编码器为17位绝对式高精度编码器，具体的说，编码器数据采集卡为高采样速率，该数据采集卡具有测量精度高，采样速率快等优势；而法兰式扭矩、转速传感器为高精度应变式扭矩、转速一体式传感器；同时，扭矩、转速数据采集卡采用PI2000数据采集卡，上述设备具有抗冲击能力强、测量精度高等优势。

为了编码器和编码器数据采集卡，以及法兰式扭矩、转速传感器与转矩、转速数据采集卡之间的数据传输更加准确，本实施例中，法兰式扭矩、转速传感器与转矩、转速数据采集卡通过屏蔽线连接；相应的，编码器与编码器数据采集卡通过屏蔽线连接。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种动态电惯量的电力测功测试系统，其特征在于，包括依次连接的联轴器（1），轴承座（2），具有扭矩测试装置的法兰式扭矩、转速传感器（3），负载电机（5）及编码器（6），与负载电机（5）连接的变频器（7），与法兰式扭矩、转速传感器（3）连接的转矩、转速数据采集卡（9），与编码器（6）连接的编码器数据采集卡（8），以及与变频器（7），转矩、转速数据采集卡（9）和编码器数据采集卡（8）连接的上位机（4）。

2.根据权利要求1所述的一种动态电惯量的电力测功测试系统，其特征在于，所述编码器（6）采用17位绝对式编码器。

3.根据权利要求2所述的一种动态电惯量的电力测功测试系统，其特征在于，所述变频器（7）设置在上位机与负载电机之间，并通过CANOPEN与上位机通讯连接。

4.根据权利要求3所述的一种动态电惯量的电力测功测试系统，其特征在于，所述法兰式扭矩、转速传感器（3）与转矩、转速数据采集卡（9）通过屏蔽线连接。

5.根据权利要求3所述的一种动态电惯量的电力测功测试系统，其特征在于，所述编码器（6）与编码器数据采集卡（8）通过屏蔽线连接。