CN211452683U - 一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其属于电机性能测试装置技术领域，该永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，包括：三爪卡盘，用于夹紧被测电机的输出轴；扭矩传感器，其一端与所述三爪卡盘固定连接；电机转子角度调节系统，包括减速机和分度盘，所述分度盘与所述减速机的输入轴连接且能够带动所述减速机的输入轴转动，所述减速机的输出轴与所述扭矩传感器的另一端连接。本实用新型专用于永磁同步电机齿槽转矩的测量，能够提高测量结果的准确性。

Description

一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置

技术领域

本实用新型涉及电机性能测试装置技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置。

背景技术

永磁同步电机齿槽转矩测量是电机性能测试时最常见的测试项之一。齿槽转矩的产生主要是由于定子齿槽的存在，齿槽转矩会引起速度波动、电机振动和噪声。

在现有技术中，一般永磁同步电机齿槽转矩测量在电机性能试验台完成。在电机性能测试台上，一般采用花键轴的连接形式将电机输出轴与电机性能试验台。

采用花键轴的连接形式容易产生电机输出轴的转动角度控制不稳的问题，且电机性能试验台对于永磁同步电机齿槽转矩测量的专用性不强，容易产生测量误差。

因此，亟需一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，专用于永磁同步电机齿槽转矩的测量，能够提高测量结果的准确性。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，包括：

三爪卡盘，用于夹紧被测电机的输出轴；

扭矩传感器，其一端与所述三爪卡盘固定连接；

电机转子角度调节系统，包括减速机和分度盘，所述分度盘与所述减速机的输入轴连接且能够带动所述减速机的输入轴转动，所述减速机的输出轴与所述扭矩传感器的另一端连接。

可选地，所述永磁同步电机齿槽转矩的测量装置还包括扭矩接收器，所述扭矩接收器用于接收所述扭矩传感器的扭矩信号。

可选地，所述扭矩接收器与所述扭矩传感器的信号传递为非接触式。

可选地，所述永磁同步电机齿槽转矩的测量装置还包括机架，所述扭矩传感器、所述扭矩接收器和所述减速机均设于所述机架上。

可选地，所述机架包括基座，所述扭矩传感器、所述扭矩接收器和所述减速机均设于所述基座上。

可选地，所述机架还包括电机转子角度调节系统安装架，所述电机转子角度调节系统安装架固定于所述基座上，用于安装所述减速机。

可选地，所述机架还包括扭矩传感器安装架，所述扭矩传感器安装架固定于所述基座上，用于安装所述扭矩传感器。

可选地，所述扭矩接收器设于所述扭矩传感器安装架上。

可选地，所述机架还包括电机安装架，所述电机安装架固定于所述基座上，用于安装所述被测电机。

可选地，所述减速机为蜗轮蜗杆减速机。

本实用新型提出的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，具有如下优势：

(1)通过将分度盘设于减速机的输入轴，以分度盘的转动带动减速机输入轴的转动，进而带动扭矩传感器和被测电机的转动，实现对被测电机的转动角度的准确控制；

(2)减速机的设置，使得该测量装置能够满足被测电机的转动角度的小间隔的调节，进而能够精确测量被测电机的多个不同转动角度的扭矩值；

(3)选用三爪卡盘夹持被测电机的输出轴，避免了花键轴连接产生的测量误差，且能够适用于不同直径的输出轴的永磁同步电机的齿槽转矩测量，提高该测量装置的适用范围。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置的结构示意图。

图中：

1、三爪卡盘；

2、扭矩传感器；

3、电机转子角度调节系统；31、减速机；32、分度盘；

4、机架；41、基座；42、电机转子角度调节系统安装架；43、扭矩传感器安装架；44、电机安装架；

5、被测电机。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

永磁同步电机的齿槽转矩的产生是永磁电机绕组在不通电时，永磁体和铁芯之间相互吸引作用而产生的转矩。

参见图1，本实施例提供一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，该装置包括三爪卡盘1、扭矩传感器2和电机转子角度调节系统3。

具体地，三爪卡盘1用于夹紧被测电机5的输出轴；扭矩传感器2的一端与三爪卡盘1固定连接；在测试永磁同步电机齿槽转矩的过程中，需要测试电机转子不同角度的转矩，所以设置电机转子角度调节系统3，用于调节电机转子的转动角度。具体地，电机转子角度调节系统3包括减速机31和分度盘32，分度盘32与减速机31的输入轴连接且能够带动减速机31的输入轴转动，减速机31的输出轴与扭矩传感器2的另一端连接。

具体地，本实施例中，永磁同步电机齿槽转矩的测量装置的传动路径为：分度盘32转动，带动减速机31的输入轴转动，减速机31的输入轴带动减速机31的输出轴转动，减速机31的输出轴带动扭矩传感器2转动，三爪卡盘1随扭矩传感器2转动，并带动被测电机5的输出轴转动，被测电机5的输出轴发生转动时对三爪卡盘1施加反作用力，该反作用力通过三爪卡盘1传递至扭矩传感器2上，扭矩传感器2能够检测到被测电机5的齿槽转矩。

具体地，三爪卡盘1的中轴线、扭矩传感器2的中轴线和减速机31的输出轴的中轴线共线，以保证测试结果的可靠性。

具体地，三爪卡盘1包括卡盘体和均布于卡盘体上的三个活动卡爪。卡盘体通过螺栓连接在扭矩传感器2的一端。其利用三个活动卡爪的径向移动，对被测电机5的输出轴进行定位和夹紧。且三爪卡盘1能够夹持不同直径的被测电机5的输出轴，使得该测量装置的适用范围较广。

具体地，扭矩传感器是一种测量各种扭矩的精密测量仪器，其是非常成熟的现有技术，在此不做过多介绍。具体地，因为永磁同步电机的齿槽转矩比较小，因此对扭矩传感器2进行选型时，选择量程范围稍大于永磁同步电机的齿槽转矩的扭矩传感器即可，防止扭矩传感器2的量程过大与永磁同步电机的齿槽转矩不适配，以保证扭矩传感器2的灵敏度能够符合测试要求。

优选地，减速机31为蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机相较于其他种类的减速机，其速比相对较大，能够满足小间隔测试角度的调节，以满足测试要求。

优选地，分度盘32的最小分度值为1°，以保证测试结果的精确性；分度盘32的指针与减速机31的输入轴固定连接，转动分度盘32的指针，减速机31的输入轴即发生转动。

进一步地，永磁同步电机齿槽转矩的测量装置还包括扭矩接收器(图中未示出)，扭矩接收器用于接收扭矩传感器2的扭矩信号。优选地，为了减少外界扭矩对永磁同步电机齿槽转矩的测量结果的干扰，本实施例中，扭矩接收器与扭矩传感器2的信号传递为非接触式。可选地，扭矩接收器可以为红外接收式的扭矩接收器。

进一步地，为了对该永磁同步电机齿槽转矩的测量装置进行整体支撑，该永磁同步电机齿槽转矩的测量装置还包括机架4，扭矩传感器2、扭矩接收器和减速机31均设于机架4上。具体地，机架4包括基座41，扭矩传感器2、扭矩接收器和减速机31均设于基座41上。

为了保证三爪卡盘1的中轴线、扭矩传感器2的中轴线和减速机31的输出轴的中轴线共线，本实施例中，机架4还包括电机转子角度调节系统安装架42、扭矩传感器安装架43和电机安装架44，电机转子角度调节系统安装架42、扭矩传感器安装架43和电机安装架44均固定于基座41上。其中，电机转子角度调节系统安装架42用于安装减速机31；扭矩传感器安装架43用于安装扭矩传感器2，可选地，扭矩接收器设于扭矩传感器安装架43上；电机安装架44用于安装被测电机5。通过对电机转子角度调节系统安装架42、扭矩传感器安装架43和电机安装架44的高度值进行调节，即可实现三爪卡盘1的中轴线、扭矩传感器2的中轴线和减速机31的输出轴的中轴线共线。

可选地，本实施例中，以减速机31的速比为200(即其输入轴的转速与其输出轴的转速之比为200)介绍该永磁同步电机齿槽转矩的测量装置的使用方法。

首先，转动分度盘32至设定角度，分度盘32带动减速机31的输入轴转动，从而减速机31的输出轴也发生转动，进而带动扭矩传感器2和被测电机5的输出轴转动，当被测电机5的输出轴旋转时，其会对三爪卡盘1产生反作用力，此时扭矩传感器2能够检测到该被测电机5的齿槽转矩并传递给扭矩接收器，扭矩接收器获得被测电机5的输出轴的转矩并记录该转矩值；进一步测试电机转子其他角度的转矩值，例如，将测试角度间隔设为0.1°。将分度盘32转动20°，则减速机31的输入轴转动20°，减速机31的输出轴转动0.1°，使得电机输出轴转动0.1°，并记录此时扭矩接收器的数值。

当然，在其他的实施例中，减速机31的类型和速比可根据需要自行选择，在此不做过多限制。

本实施例提供的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，能够适用不同直径的输出轴的永磁同步电机的齿槽转矩测量，且能够满足电机转子的不同转角的扭矩测试，为永磁同步电机的设计和控制提供辅助帮助。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，包括：

三爪卡盘(1)，用于夹紧被测电机(5)的输出轴；

扭矩传感器(2)，其一端与所述三爪卡盘(1)固定连接；

电机转子角度调节系统(3)，包括减速机(31)和分度盘(32)，所述分度盘(32)与所述减速机(31)的输入轴连接且能够带动所述减速机(31)的输入轴转动，所述减速机(31)的输出轴与所述扭矩传感器(2)的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述永磁同步电机齿槽转矩的测量装置还包括扭矩接收器，所述扭矩接收器用于接收所述扭矩传感器(2)的扭矩信号。

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述扭矩接收器与所述扭矩传感器(2)的信号传递为非接触式。

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述永磁同步电机齿槽转矩的测量装置还包括机架(4)，所述扭矩传感器(2)、所述扭矩接收器和所述减速机(31)均设于所述机架(4)上。

5.根据权利要求4所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述机架(4)包括基座(41)，所述扭矩传感器(2)、所述扭矩接收器和所述减速机(31)均设于所述基座(41)上。

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述机架(4)还包括电机转子角度调节系统安装架(42)，所述电机转子角度调节系统安装架(42)固定于所述基座(41)上，用于安装所述减速机(31)。

7.根据权利要求5所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述机架(4)还包括扭矩传感器安装架(43)，所述扭矩传感器安装架(43)固定于所述基座(41)上，用于安装所述扭矩传感器(2)。

8.根据权利要求7所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述扭矩接收器设于所述扭矩传感器安装架(43)上。

9.根据权利要求5-8任一项所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述机架(4)还包括电机安装架(44)，所述电机安装架(44)固定于所述基座(41)上，用于安装所述被测电机(5)。

10.根据权利要求1所述的永磁同步电机齿槽转矩的测量装置，其特征在于，所述减速机(31)为蜗轮蜗杆减速机。

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