CN209043501U - 一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种测量装置，一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置，它包括底座、扭转角度传递构件、弹性扭转轴、刚性轴、信号处理模块、绝对值编码器、弹性扭转轴固定座、刚性轴轴承座、液晶屏显示模块、外部接口模块、支架及法兰。该装置主要是用来测试电机的静态扭矩，当外部电机或者旋转机械的动力轴连接到本装置的法兰时，从而带动弹性扭转轴偏移一个角度，绝对值编码器将该偏移角度转换成电信号，通过信号处理模块处理后，在LCD显示模块上显示出测量结果，本实用新型具有成本低廉、工作可靠等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量装置，更具体地说，涉及一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置。
背景技术
电动机自从诞生以来，在各行各业得到了广泛和大量的应用。在一台风机整机中，使用到电动机的系统有变桨系统、偏航系统、主驱动系统等等，使用的电机类型有直流无刷电机、直流有刷电机、感应电机、永磁同步电机等等，从供电相数去分类，包括单相电机、三相电机等。电机作为电能和机械能相互转化的一种旋转装置，其有功功率由其转矩和转速决定。其中的转矩就是其中一个重要的参数，对转矩的测量准确快速测量就很有必要。对转矩的测量方案，有根据应变片效应实现的方案，有根据压电效应实现的方案，有根据霍尔效应实现的方案等等。基本的原理都是：转矩会对弹性部件产生的弹性形变，将该弹性形变转化为可以测量的电信号，再对电信号进行校零、定标等步骤获得最终的转矩测量值。现有对扭矩的测量技术中，根据压电效应原理实现的方案主要用在重量的测量中，而以应变片效应实现的方案是利用应变材料的电阻值随机械形变变化的效应实现的，这种方案用来测量转矩比较合适，但是为了获得较为准确的测量结果，使用单一应变片一般测量准确度达不到要求，而需要使用多个应变片将应变片组成全桥连接方式，同时也需要设计出合适的后级放大电路，然后将放大电路所得模拟量转成数字量，得到最终的测量量，整个方案实现过程较为繁冗。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型目的是提供一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置。该装置将弹性部件的形变值直接转换成数字量值，省去了信号放大、AD转换等中间环节，提高了装置的可靠性和精确度。该装置主要是用来测试电机的静态扭矩，当外部电机或者旋转机械的动力轴连接到本装置的法兰时，从而带动弹性扭转轴偏移一个角度，绝对值编码器将该偏移角度转换成电信号，通过信号处理模块处理后，在LCD显示模块上显示出测量结果。
为了实现上述发明目的，解决己有技术中存在的问题，本实用新型采取的技术方案是：一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置，它包括底座、扭转角度传递构件、弹性扭转轴、刚性轴及信号处理模块，所述底座上安装有第一、二、三支架，所述第一支架上安装有绝对值编码器，第二支架上安装有弹性扭转轴固定座，第三支架上安装有刚性轴轴承座，所述刚性轴穿过刚性轴轴承座并在刚性轴轴承座内光滑转动，刚性轴的两端分别通过螺栓与第一、二法兰固定连接，弹性扭转轴的一端通过螺栓与第一法兰固定连接，弹性扭转轴的另一端固定在弹性扭转轴固定座上，所述扭转角度传递构件的一端通过螺栓与第一法兰固定连接，扭转角度传递构件的另一端与绝对值编码器的转轴连接，所述信号处理模块通过串口与LCD显示模块相连，信号处理模块还分别通过排线与外部接口模块、绝对值编码器相连。
所述的排线为10p。
所述的信号处理模块选自TMS320F2803x系列数字信号处理器的一种。
所述的扭转角度传递构件的横截面为圆形。
本实用新型有益效果是：一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置，它包括底座、扭转角度传递构件、弹性扭转轴、刚性轴及信号处理模块，所述底座上安装有第一、二、三支架，所述第一支架上安装有绝对值编码器，第二支架上安装有弹性扭转轴固定座，第三支架上安装有刚性轴轴承座，所述刚性轴穿过刚性轴轴承座并在刚性轴轴承座内光滑转动，刚性轴的两端分别通过螺栓与第一、二法兰固定连接，弹性扭转轴的一端通过螺栓与第一法兰固定连接，弹性扭转轴的另一端固定在弹性扭转轴固定座上，所述扭转角度传递构件的一端通过螺栓与第一法兰固定连接，扭转角度传递构件的另一端与绝对值编码器的转轴连接，所述信号处理模块通过串口与LCD显示模块相连，信号处理模块还分别通过排线与外部接口模块、绝对值编码器相连。本实用新型具有成本低廉、工作可靠等优点。
附图说明
图1是本实用新型结构示意框图。
图中：1、底座，2、第一支架，2a、第二支架，2b、第三支架，3、第一法兰，3a、第二法兰，4、刚性轴，5、刚性轴轴承座，6、弹性扭转轴，7、扭转角度传递构件，8、弹性扭转轴固定座，9、绝对值编码器，10、信号处理模块，11、LCD显示模块，12、外部接口模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置，它包括底座1、扭转角度传递构件7、弹性扭转轴6、刚性轴4及信号处理模块10，所述底座1上安装有第一、二、三支架2、2a、2b，所述第一支架2上安装有绝对值编码器9，第二支架2a上安装有弹性扭转轴固定座8，第三支架2b上安装有刚性轴轴承座5，所述刚性轴4穿过刚性轴轴承座5并在刚性轴轴承座5内光滑转动，刚性轴4的两端分别通过螺栓与第一、二法兰3、3a固定连接，弹性扭转轴6的一端通过螺栓与第一法兰3固定连接，弹性扭转轴6的另一端固定在弹性扭转轴固定座8上，所述扭转角度传递构件7的一端通过螺栓与第一法兰3固定连接，扭转角度传递构件7的另一端与绝对值编码器9的转轴连接，所述信号处理模块10通过串口与LCD显示模块11相连，信号处理模块10还分别通过排线与外部接口模块12、绝对值编码器9相连。所述的排线为10p，信号处理模块10选自TMS320F2803x系列数字信号处理器的一种，扭转角度传递构件7的横截面为圆形。具体工作过程如下：被测试电机的转轴通过第二法兰3a和本装置共轴连接，外部机械作为主动运动部件带动刚性轴4转动，刚性轴4带动弹性扭转轴6扭转，由于弹性扭转轴6的一端被弹性扭转轴固定座8固定，所以弹性扭转轴6将因为被扭转而产生一个偏移角度，该偏移角度通过扭转角度传递构件7传递到绝对值编码器9的输入轴，带动绝对值编码器9的输入轴偏移一个角度，该绝对值编码器9输入轴的偏移角度和弹性扭转轴6的扭转偏移角度相同，绝对值编码器9将其输入轴的偏移角度转换成电信号，信号处理模块10对该电信号进行处理，通过LCD显示模块11显示出测量扭矩值。同时，信号处理模块10通过排线连接外部接口模块12，外部接口模块12可以连接外部上位机等设备，将测量扭矩值上传。
Claims (4)
1.一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置，它包括底座、扭转角度传递构件、弹性扭转轴、刚性轴及信号处理模块，其特征在于：所述底座上安装有第一、二、三支架，所述第一支架上安装有绝对值编码器，第二支架上安装有弹性扭转轴固定座，第三支架上安装有刚性轴轴承座，所述刚性轴穿过刚性轴轴承座并在刚性轴轴承座内光滑转动，刚性轴的两端分别通过螺栓与第一、二法兰固定连接，弹性扭转轴的一端通过螺栓与第一法兰固定连接，弹性扭转轴的另一端固定在弹性扭转轴固定座上，所述扭转角度传递构件的一端通过螺栓与第一法兰固定连接，扭转角度传递构件的另一端与绝对值编码器的转轴连接，所述信号处理模块通过串口与LCD显示模块相连，信号处理模块还分别通过排线与外部接口模块、绝对值编码器相连。
2.根据权利要求1所述一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置，其特征在于：所述的排线为10p。
3.根据权利要求1所述一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置，其特征在于：所述的信号处理模块选自TMS320F2803x系列数字信号处理器的一种。
4.根据权利要求1所述一种用于风电行业的电机静态扭矩测量装置，其特征在于：所述的扭转角度传递构件的横截面为圆形。
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