CN206410822U - 一种基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平装置。其包括启动摩擦力矩测试盘、吊砝码工具、电机控制盒和测试电脑，通过测试启动摩擦力矩、计算不平衡质量以及测试电机电流，进行轴系静平衡配平。本发明具有精度高、误差小的优势，尤其对需要频繁启动、停歇的运动机构，更能够保证运动精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平装置，具体涉及启动摩擦力矩测试、不平衡质量计算和电机电流测试。它主要应用于基于无刷同步电机的高精度运动机构，检测并指导轴系静平衡配平，从而确保机构具备较高的运动精度。
背景技术
在高精度的空间运动机构中，主要依靠高精度的轴系实现准确的转动指向，其运动模式多为小角度频繁摆动、停歇。由于静平衡水平直接关系到轴系转动惯量大小，所以对于这种频繁启动、停歇的机构，静平衡精度尤为重要。传统的静平衡配平方法是通过吊砝码测启动摩擦力矩进行，没有其他计算和评价参数测试手段，存在精度粗糙的缺点，无法保证机构运动精度。本实用新型寻求一种方法，增加相应的启动摩擦力矩测试工装、启动摩擦力矩计算，以及电机电流测试，进一步提高静平衡精度。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平装置。
本发明一种基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平装置包括启动摩擦力矩测试盘1、吊砝码工具2、电机控制盒3、测试电脑4。
所述的启动摩擦力矩测试盘1为一个铝合金圆盘，圆盘包括外环、内环和肋板，轻量化率80％以上，外环面上为沟槽。
所述的吊砝码工具2包括砝码盘、吊绳和砝码，砝码盘为轻薄塑料材质，吊绳为细尼龙绳，总质量小于2g，砝码为克组砝码，为1克、2克、5克、10克、20克、50克、100克。
所述的电机控制盒3包括电机控制电路和电路盒，电机控制电路采用TMS320LF2407A作为电机控制芯片，电路盒为铝合金材质。
所述的测试电脑4为WIN7系统的台式机，内存8G，硬盘500G。
利用本装置进行轴系静平衡配平时，将被测轴系放置在测试平台上，启动摩擦力矩测试盘1与轴系同轴安装，并确保可随轴系旋转。吊砝码工具2的细绳缠绕在启动摩擦力矩测试盘1的沟槽上，使砝码盘自然垂下。电机控制盒3接通直流24V电源，并与轴系电机连接，数据通讯接口与电脑连接。装置安装到位后，转动轴系至某一角度，将砝码从小到大放入砝码盘中，当轴系缓慢启动的瞬间，记录砝码总质量，可得到轴系此角度启动摩擦力矩值。轴系配平后，电机控制盒3和测试电脑4工作，轴系在电机驱动下匀速转动，测得电机电流。
本发明的有益效果是：该方法既保留传统的吊砝码测试方法，又引入了测试工装和不平衡质量的计算，以及电机电流的评价，可有效保证静平衡精度。
附图说明
图1为基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平系统示意图；图中：1-启动摩擦力矩测试盘 2-吊砝码工具 3-电机控制盒 4-测试电脑 5-运动机构。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明进一步说明。根据上述“发明内容”中具体原理，设计了一种基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平装置。该方法分为4个部分。
不同角度的正反向启动摩擦力矩测试
1)该部分用到启动摩擦力矩测试盘和吊砝码工装，分水平X和垂直Y两个方向分别施加质量进行配平。所以此处分为4个角度点进行测试：0°、90°、180°、270°，每个点均测试正反向启动摩擦力矩，各测试3次以上，避免偏差。得到M0正、M0反，M180正、M180反；M90正、M90反，M270正、M270反。
2)计算不平衡质量和位置
水平X方向的不平衡质量计算，设定质量添加在水平半径RX处，
mx＝(M0正-M0反-M180正+M180反)/4RX
垂直Y方向的不平衡质量计算，设定质量添加在垂直半径RY处，
mY＝(M90正-M90反-M270正+M270反)/4RY
3)不平衡质量安装
根据2)计算：
水平X方向的不平衡质量mx安装在水平半径RX处；
垂直Y方向的不平衡质量mY安装在垂直半径RY处；
4)启动电流测试
通过电机控制盒和测试电脑，测试得到0°、90°、180°、270°，4个点的正反向启动电流，运动状态为从静止加速到5°/S，加速度10°/S，计算电流有效值作为启动电流。得到I0正、I0反，I180正、I180反；I90正、I90反，I270正、I270反，相互之间的偏差应小于20％，则说明静平衡精度良好，完成配平，否则，应重复上述配平步骤。
Claims (1)
1.一种基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平装置，包括启动摩擦力矩测试盘(1)、吊砝码工具(2)、电机控制盒(3)、测试电脑(4)；
所述的启动摩擦力矩测试盘(1)为一个铝合金圆盘，圆盘包括外环、内环和肋板，轻量化率80％以上，外环面上为沟槽；
所述的吊砝码工具(2)包括砝码盘、吊绳和砝码，砝码盘为轻薄塑料材质，吊绳为细尼龙绳，总质量小于2g，砝码为克组砝码，为1克、2克、5克、10克、20克、50克、100克；
所述的电机控制盒(3)包括电机控制电路和电路盒，电机控制电路采用TMS320LF2407A作为电机控制芯片，电路盒为铝合金材质；
所述的测试电脑(4)为WIN7系统的台式机，内存8G，硬盘500G；利用本装置进行轴系静平衡配平时，将被测轴系放置在测试平台上，启动摩擦力矩测试盘(1)与轴系同轴安装，并确保可随轴系旋转，吊砝码工具(2)的细绳缠绕在启动摩擦力矩测试盘(1)的沟槽上，使砝码盘自然垂下，电机控制盒(3)接通直流24V电源，并与轴系电机连接，数据通讯接口与电脑连接，装置安装到位后，转动轴系至某一角度，将砝码从小到大放入砝码盘中，当轴系缓慢启动的瞬间，记录砝码总质量，可得到轴系此角度启动摩擦力矩值，轴系配平后，电机控制盒(3)和测试电脑(4)工作，轴系在电机驱动下匀速转动，测得电机电流。
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Cited By (2)
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| CN106840518A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-13 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种基于启动摩擦力矩和电机电流的轴系静平衡配平装置 |
| CN109387330A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-26 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种静平衡测量装置及配平方法 |
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2017
- 2017-01-19 CN CN201720061447.9U patent/CN206410822U/zh active Active
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