CN209069472U - 一种高精度多功能直驱电机测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度多功能直驱电机测试平台，包括安装底座；DD马达则装夹于安装底座上；在DD马达的上方设置有驱动电机；驱动电机的输出端连接至减速器；减速器的输出轴与DD马达的转轴位置相对；在减速器与DD马达之间设置有扭力传感器；减速器与DD马达分别通过一个联轴器连接至扭力传感器；驱动电机设置于驱动电机安装座上；驱动电机安装座固定于一块竖直设置的滑板上；滑板则连接在导轨上的滑块上；导轨竖直设置；在导轨的顶端设置限位块和防撞块；驱动电机安装座由伺服电机驱动的丝杆来带动；伺服电机则安装于伺服电机固定座上。该高精度多功能直驱电机测试平台可用于测试不同扭矩大小的DD马达，量程宽、操作简单，精度高。

Description

一种高精度多功能直驱电机测试平台

技术领域

本实用新型涉及控制器结构领域，特别是一种高精度多功能直驱电机测试平台。

背景技术

随着自动化行业的发展，高速度、高精度已经成为各行业追求的目标。相较于传统电机，DD马达的大力矩可以直接驱动运动装置，省去了减速器，齿轮箱和皮带轮等连接，减少了机械结构产生的定位误差。配合高精度，高分辨率编码器的使用，DD马达可将误差控制在角秒级。电机的生产制造过程中，不可避免的存在各种误差，导致实际效果要差于理论计算结果。而DD马达由于力矩直接传递的特性，其力矩的大小与波动对整个系统的性能起着尤为重要的影响，因此，对产品性能的测量与标定就显得至关重要。由于DD马达电机本身精度较高，显然对测试系统的精度提出了更高要求。

传统测试方法中，需要人工控制推力计在DD马达的切向运动，其难点主要有：保持推力计在DD马达的切向方向运动非常困难；人手在操作过程中，不可避免的要产生轴向与径向的偏移；人手难以保证推力计以匀速运动，导致推力计示数变化不定，读取有效值比较困难；测试时间长，记录困难。因此，通过该方法测得的扭力等参数存在较大的误差，并且难以保证一致性。随之而来的后果就是电机的准确参数难以标定，误差的来源无法得知，并且电机的后续升级也存在困难，最终导致产品生产时间过长，企业效益下降。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种高精度多功能直驱电机测试平台，解决了DD马达的扭矩测试问题，进一步的解决了测试结构操作困难，对于轴向保持效果差，影响测试精度的问题。

本实用新型的技术方案是：一种高精度多功能直驱电机测试平台，包括设置在工作台上的安装底座；DD马达则装夹于所述安装底座上；在所述DD马达的上方设置有驱动电机；所述驱动电机的输出端连接至减速器；所述减速器的输出轴与DD马达的转轴位置相对；在所述减速器与DD马达之间设置有扭力传感器；所述减速器与DD马达分别通过一个联轴器连接至所述扭力传感器；所述驱动电机设置于驱动电机安装座上；所述驱动电机安装座固定于一块竖直设置的滑板上；所述滑板则连接在导轨上的滑块上；所述导轨竖直设置；在导轨的顶端设置限位块和防撞块；所述驱动电机安装座由伺服电机驱动的丝杆来带动；所述伺服电机则安装于伺服电机固定座上。

优选的是，所述驱动电机安装座为直角形座板，其一端固定连接与所述滑板上，其另一端水平支撑，且在该水平支撑的一端下方还设置有斜向支撑于滑板的加强筋。

优选的是，所述DD马达的接电端上还接入了示波器。

优选的是，所述丝杆的上端与伺服电机的转轴联动，且在丝杆的上端设置了丝杆固定座；所述丝杆的下端则通过螺纹关系与所述驱动电机安装座配合。

优选的是，所述滑板上还设有压板；所述压板与导轨接触配合实现导向辅助。

本实用新型的优点是：

1.该结构利用联轴器与连接板等零部件，在DD马达轴心方向进行固定，限制了轴向与切向的运动，克服了人工保持电机切向运动的困难。

2.其驱动部分由伺服电机驱动，相较于人工，更容易保持DD马达的匀速运动，所测性能数据也更加准确。

3.同时利用配套软件，上位机可实时记录扭力数据并存储，通过屏幕显示，可消除人眼判断数据的误差，达到数据可视化。

4.通过伺服电机与减速机的有效配合，该高精度多功能直驱电机测试平台可用于测试不同扭矩大小的DD马达，量程宽、操作简单，一键启动，精度高。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为高精度多功能直驱电机测试平台的整体结构示意图；

图2为工作台上侧的结构侧视图；

图3为驱动电机安装座配合区域的局部示意图；

图4为丝杆传动处的局部示意图；

其中：1、驱动电机；2、减速器；3、第一联轴器；4、扭力传感器；5、连接板；6、DD马达；7、安装底座；8、压板；9、驱动电机安装座；10、滑板；11、加强筋；12、滑块；13、限位块；14、防撞块；15、导轨；16、伺服电机固定座；17、丝杆；18、伺服电机；19、第三联轴器；20、第二联轴器。

具体实施方式

本实用新型的较佳实施例：

一种高精度多功能直驱电机测试平台，包括设置在工作台上的安装底座，工作台下侧为箱体，DD马达则装夹于安装底座上。在DD马达的上方设置有驱动电机，驱动电机的输出端上连接一个减速器，减速器的输出轴与DD马达的转轴位置相对。在减速器与DD马达之间设置有扭力传感器，而减速器与DD马达分别通过一个联轴器连接至扭力传感器。如图2所示第一联轴器连接扭力传感器和减速器，第二联轴器则连接扭力传感器和DD马达。

驱动电机则设置于驱动电机安装座上，驱动电机安装座固定于一块竖直设置的滑板上。滑板则连接在导轨上的滑块上，导轨竖直设置。驱动电机安装座为直角形座板，其一端固定连接与滑板上，其另一端水平支撑，且在该水平支撑的一端下方还设置有斜向支撑于滑板的加强筋。

驱动电机安装座由伺服电机驱动的丝杆来带动，丝杆的上端通过第三联轴器与伺服电机的转轴联动，且在丝杆的上端套装了丝杆固定座。丝杆的下端则通过螺纹关系与驱动电机安装座配合。伺服电机则安装于伺服电机固定座上，丝杆则带动滑板上的驱动电机安装座沿着导轨竖直滑动。同时，在在导轨的顶端设置限位块和防撞块，其可以避免运动冲击，起到结构保护的作用。而且在滑板上还设有压板，压板与导轨接触配合实现导向辅助。

在实现DD马达扭矩检测时，本高精度多功能直驱电机测试平台的工作原理及工作步骤如下：

步骤一：将驱动电机1、减速器2、第二联轴器3与扭力传感器依次连接好之后，驱动部位的轴心即确定，调节伺服电机19，将驱动部分上升至合适高度；

步骤二：将连接板5与DD马达通过螺栓连接后放置到安装底座7，手动微调DD马达的轴心，使之与驱动电机的轴心重合，将DD马达6用螺栓锁在安装底座7上，调整驱动部分至合适高度，通过第一联轴器连接驱动部分与DD马达；

步骤三：控制驱动电机1，使其输出端匀速转动，由于DD马达的接电端上还接入了示波器，因此通过示波器抓取DD马达的空载反电势波形，同时通过扭力传感器4采集扭矩信号后传输至电脑屏幕，通过传感器配套软件，实时记录扭力数据并存储；

步骤四：给DD马达6通入不同电流，通过传感器配套软件，实时记录不同电流下的扭力数据并存储；

步骤五：给DD马达6通入额定电流，控制驱动电机1转速为DD马达额定转速，每隔十分钟记录一次热敏电阻阻值

步骤六：将驱动电机1停机，松开与DD马达连接的联轴器，驱动电机19，将驱动部分上升至合适高度，更换不同型号DD马达，重复步骤一至六，可进行下一款DD马达的性能参数测试。

综上所述，本高精度多功能直驱电机测试平台通过伺服电机的驱动，以刚性连接保证DD马达匀速地沿中心轴旋转，完全消除了力作用点以及方向的误差，极大地提高了测试精度。该平台可以用于测试DD马达不同速度下的空载反电势，最终得出反电势常数；可以用于测试不同电流下电机的扭矩，最终得出推力常数；可以用于测量额定转速下电机的温升，最终得到电机的热阻；可以用于测量空载时电机的齿槽转矩，最终得到电机的扭矩波动。同时，扭矩传感器与上位机相连，能够及时记录实时扭矩并存储。之后与显示器相连接，无需通过人眼判断，保证了数据的可靠性。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种高精度多功能直驱电机测试平台，包括设置在工作台上的安装底座；DD马达则装夹于所述安装底座上；其特征在于：在所述DD马达的上方设置有驱动电机；所述驱动电机的输出端连接至减速器；所述减速器的输出轴与DD马达的转轴位置相对；在所述减速器与DD马达之间设置有扭力传感器；所述减速器与DD马达分别通过一个联轴器连接至所述扭力传感器；所述驱动电机设置于驱动电机安装座上；所述驱动电机安装座固定于一块竖直设置的滑板上；所述滑板则连接在导轨上的滑块上；所述导轨竖直设置；在导轨的顶端设置限位块和防撞块；所述驱动电机安装座由伺服电机驱动的丝杆来带动；所述伺服电机则安装于伺服电机固定座上。

2.根据权利要求1所述的一种高精度多功能直驱电机测试平台，其特征在于：所述驱动电机安装座为直角形座板，其一端固定连接与所述滑板上，其另一端水平支撑，且在该水平支撑的一端下方还设置有斜向支撑于滑板的加强筋。

3.根据权利要求1所述的一种高精度多功能直驱电机测试平台，其特征在于：所述DD马达的接电端上还接入了示波器。

4.根据权利要求1所述的一种高精度多功能直驱电机测试平台，其特征在于：所述丝杆的上端与伺服电机的转轴联动，且在丝杆的上端设置了丝杆固定座；所述丝杆的下端则通过螺纹关系与所述驱动电机安装座配合。

5.根据权利要求1所述的一种高精度多功能直驱电机测试平台，其特征在于：所述滑板上还设有压板；所述压板与导轨接触配合实现导向辅助。