CN212459971U - 一种电机性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机性能测试设备，属于电机测试领域，包括设备主体安装底板和设备主体机架，所述设备主体安装底板上设有大扭矩测试台和小扭矩测试台，所述设备主体安装底板，大扭矩测试台和小扭矩测试台设在设备主体机架内，所述设备主体机架上设有工控PC电脑，所述工控PC电脑与大扭矩测试台和小扭矩测试台相连接，本实用新型测试装夹方便，能精确测试电机的性能。

Description

一种电机性能测试设备

技术领域

本实用新型涉及电机测试领域，具体涉及一种电机性能测试设备。

背景技术

在日常电机生产过程和开发过程中和对使用电机进行驱动应用中，需要对电机的性能进行测试确保生产和开发出来电机性能要求。

现有的电机性能测试台都是在测试台的陪测处，安装陪测电机或制动器处安装被测电机，通过陪测电机或制动器加载测试，在更换被测试电机时操作繁锁，电机的装夹不便。

现有的电机性能测试台通常都是采用被测电机同类型号的电机或制动器做为陪测电机，即采用对拖的方式测试，陪测电机转速是个恒定值，在高转速的情况下无法调节，不可控制，无法测量电机的可变量，测试精度较低，不能满足测试需求。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种高转速环境下精准测试，实施扭矩测量，电流、电压监控，反电动势，温升测试的电机性能测试设备。

本实用新型的技术方案如下：一种电机性能测试设备，包括设备主体安装底板和设备主体机架，所述设备主体安装底板上设有大扭矩测试台和小扭矩测试台，所述设备主体安装底板，大扭矩测试台和小扭矩测试台设在设备主体机架内，所述设备主体机架上设有工控PC电脑，所述工控PC电脑与大扭矩测试台和小扭矩测试台相连接。

所述大扭矩测试台包括第一安装底板，第一滑台组件，第一陪测电机安装支架，陪测高速精密伺服制动电机，第一传感器安装支架，第一速度扭矩传感器，第一联轴器快速切换组件，第一被测电机安装底板和第一被测电机安装支架，

所述设备主体安装底板上设有第一安装底板和第一滑台组件，所述第一滑台组件上设有第一被测电机安装底板，所述第一被测电机安装底板上设有第一被测电机安装支架，所述第一安装底板上设有第一陪测电机安装支架和第一传感器安装支架，所述第一陪测电机安装支架上设有陪测高速精密伺服制动电机，所述第一传感器安装支架上设有第一速度扭矩传感器，所述第一速度扭矩传感器的一端与陪测高速精密伺服制动电机相连接，另一端与第一联轴器快速切换组件相连接，所述第一被测电机安装支架上固定有第一被测电机，第一被测电机的输出端与第一联轴器快速切换组件相连接，所述第一速度扭矩传感器与工控PC电脑相连接。

所述陪测高速精密伺服制动电机与第一速度扭矩传感器之间设有第一平行式联轴器。

所述第一被测电机安装底板的下方设有第一滑台制动组件。

所述小扭矩测试台包括第二安装底板，第二滑台组件，第二陪测电机安装支架，磁滞制动器，第二传感器安装支架，第二速度扭矩传感器，第二联轴器快速切换组件，第二被测电机安装底板和第二被测电机安装支架，

所述设备主体安装底板上设有第二安装底板和第二滑台组件，所述第二滑台组件上设有第二被测电机安装底板，所述第二被测电机安装底板上设有第二被测电机安装支架，所述第二安装底板上设有第二陪测电机安装支架和第二传感器安装支架，所述第二陪测电机安装支架上设有磁滞制动器和编码器，所述第二传感器安装支架上设有第二速度扭矩传感器，所述第二速度扭矩传感器的一端与磁滞制动器相连接，另一端与第二联轴器快速切换组件相连接，所述第二被测电机安装支架上固定有第二被测电机，第二被测电机的输出端与第二联轴器快速切换组件相连接，所述第二速度扭矩传感器与工控PC电脑相连接。

所述磁滞制动器与第二速度扭矩传感器之间设有第二平行式联轴器。

所述第二被测电机安装底板的下方设有第二滑台制动组件。

所述编码器通过编码器支架固定在第二陪测电机安装支架上。

所述磁滞制动器外罩有制动器外罩，所述制动器外罩固定在第二陪测电机安装支架上，所述制动器外罩上设有制动器散热风扇。

本实用新型测试装夹方便，测试精度高，采用了阶梯性测试台，大扭矩测试台和小扭矩测试台可分别测试不同扭矩大小的电机，大大提高了测试的精准性。大扭矩测试台采用陪测伺服制动电机，小扭矩测试台采用高精度可编辑的磁滞制动器和高速绝对值的编码器组合搭配作为陪测制动总成，实现了数闭环的测试数据反馈和精准加载测试，能在电机高速转动的情况下实现精确测试电机的可变量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是大扭矩测试台的结构示意图；

图4是大扭矩测试台的结构示意图；

图5是小扭矩测试台的结构示意图；

图6是小扭矩测试台的结构示意图；

图7是小扭矩测试台的结构示意图；

图8是被测电机性能测试的数据表；

图9是被测电机性能测试的数据图；

图中：1-设备主体机架，2-设备主体安装底板，3-大扭矩测试台，4-小扭矩测试台，5-工控PC电脑，301-陪测高速精密伺服制动电机，302-第一平行式联轴器，303-第一速度扭矩传感器，304-第一联轴器快速切换组件，305-第一被测电机，306-第一温升感应器，307-第一被测电机安装支架，308-第一传感器安装支架，309-第一陪测电机安装支架，310-第一安装底板，311-第一滑台组件，312-第一被测电机安装底板，313-第一滑台制动组件，401-制动器外罩，402-制动器散热风扇，403-编码器，404-磁滞制动器，405-编码器支架，406-第二陪测电机安装支架，407-第二平行式联轴器，408-第二速度扭矩传感器，409-第二联轴器快速切换组件，410-第二温升感应器，411-第二被测电机，412-第二被测电机安装支架，413-第二传感器安装支架，414-第二滑台制动组件，415-第二滑台组件，416-第二被测电机安装底板，417-第二安装底板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-2所示，一种电机性能测试设备，包括设备主体安装底板2和设备主体机架1，所述设备主体安装底板2上设有大扭矩测试台3和小扭矩测试台4，所述设备主体安装底板2，大扭矩测试台3和小扭矩测试台4设在设备主体机架1内，所述设备主体机架1上设有工控PC电脑5，所述工控PC电脑5与大扭矩测试台3和小扭矩测试台4相连接。

如图3-4所示，所述大扭矩测试台3包括第一安装底板310，第一滑台组件311，第一滑台制动组件313，第一陪测电机安装支架309，陪测高速精密伺服制动电机301，第一传感器安装支架308，第一速度扭矩传感器303，第一联轴器快速切换组件304，第一被测电机安装底板312和第一被测电机安装支架307。

所述设备主体安装底板2上设有第一安装底板310和第一滑台组件311，所述第一被测电机安装底板312的下方设有第一滑台制动组件313，所述第一滑台组件311上设有第一被测电机安装底板312，所述第一被测电机安装底板312上设有第一被测电机安装支架307，所述第一安装底板310上设有第一陪测电机安装支架309和第一传感器安装支架308，所述第一陪测电机安装支架309上设有陪测高速精密伺服制动电机301，所述第一传感器安装支架308上设有第一速度扭矩传感器303，所述第一速度扭矩传感器303的一端与陪测高速精密伺服制动电机301相连接，另一端与第一联轴器快速切换组件304相连接，所述陪测高速精密伺服制动电机301与第一速度扭矩传感器303之间设有第一平行式联轴器302。所述第一被测电机安装支架307上固定有第一被测电机305，第一被测电机305的输出端与第一联轴器快速切换组件304相连接，所述第一被测电机305上用耐高温胶贴有第一温升感应器306，所述第一速度扭矩传感器303和第一温升感应器306与工控PC电脑5相连接。

如图5-6所示，所述小扭矩测试台4包括第二安装底板417，第二滑台组件415，第二滑台制动组件414，第二陪测电机安装支架406，磁滞制动器404，第二传感器安装支架413，第二速度扭矩传感器408，第二联轴器快速切换组件409，第二被测电机安装底板416和第二被测电机安装支架412。

所述设备主体安装底板2上设有第二安装底板417和第二滑台组件415，所述第二被测电机安装底板416的下方设有第二滑台制动组件414，所述第二滑台组件415上设有第二被测电机安装底板416，所述第二被测电机安装底板416上设有第二被测电机安装支架412，所述第二安装底板417上设有第二陪测电机安装支架406和第二传感器安装支架413，所述第二陪测电机安装支架406上设有磁滞制动器404和编码器支架405，所述编码器支架405上设有编码器403，所述磁滞制动器404外罩有制动器外罩401，所述制动器外罩401固定在第二陪测电机安装支架406上，所述制动器外罩401上设有制动器散热风扇402。所述编码器支架405和编码器403设在制动器外罩401内。所述第二传感器安装支架413上设有第二速度扭矩传感器408，所述第二速度扭矩传感器408的一端与磁滞制动器404相连接，另一端与第二联轴器快速切换组件409相连接，所述磁滞制动器404与第二速度扭矩传感器408之间设有第二平行式联轴器407。所述第二被测电机安装支架412上固定有第二被测电机411，第二被测电机411的输出端与第二联轴器快速切换组件409相连接，所述第二被测电机411上用耐高温胶贴有第二温升感应器410，所述第二速度扭矩传感器408和第二温升感应器410与工控PC电脑5相连接。

本实用新型通过以下方式组装而成，首先将型材结构件、钣金件通过焊接及装配成设备主体机架1后，将设备主体安装底板2装入设备主体机架1内，用螺丝坚固件安装调整好后；在设备主体机架构1下部安装好电控软、硬件。接着安装大扭矩测试台3，安装调试好尺寸和相关位置精度；依次安装小扭矩测试台4，同时安装调试好关位置精度和尺寸要求。再将工控PC电脑5分别与大扭矩测试台3的第一速度扭矩传感器303和第一温升感应器306以及小扭矩测试台4的第二速度扭矩传感器408和第二温升感应器410相连接。

大扭矩测试台3通过以下方式装配，首先将陪测高速精密伺服制动电机301安装到第一陪测电机安装支架309上，调试好同轴度，将安装好的组件同第一安装底板310进行组装；将第一平行式联轴器302与以上安装好的组件进行组装，确保陪测高速精密伺服制动电机组件301与平行式联轴器302同轴度要求；这时将精密速度、扭矩传感器303与传感器安装支架组件308装配，调校好的组件与第一平行式联轴器302及第一安装底板310进行装配，装配好后在第一精密速度扭矩传感器303另一端与第一联轴器快速切换组件304进行装配，此时要确保相关组件的位置精度和尺寸要求。此时将装好第一安装底板310组件、第一滑台组件311的导轨部分与设备主体安装底板2进行装配，装配过程中确认好第一滑台组件311的导轨之间的平行度与尺寸要求；安装完成后将第一被测电机安装底板312与第一滑台制动组件313进行安装，将装配好的第一被测电机安装底板312与第一滑台制动组件313组件与第一滑台组件311进行装配，装配完成后确认各相关部件工作顺畅及尺寸要求。这时将第一被测电机安装支架307安装到第一被测电机安装底板312上，调试好尺寸将第一被测电机305安装到第一被测电机安装支架307上，第一被测电机305为大扭矩电机，同时第一被测电机305与第一联轴器快速切换组件304的另一端进行组装，同时安装调试好关位置精度和尺寸要求，这时用耐高温胶贴上第一温升感应器306。

小扭矩测试台4通过以下方式装配，首先将高精度可编辑的磁滞制动器404安装到第二陪测电机安装支架组件406上，调试好同轴度，将装好的组件与第二安装底板418进行装配，将第二平行式联轴器407与以上安装好的组件进行组装，确保高精度可编辑的磁滞制动器404与第二平行式联轴器407同轴度要求；将与编码器支架405与陪测电机安装支架组件406进装配，同时安装高速绝对值的编码器403，安装过程中确保高精度可编辑的磁滞制动器404与高速绝对值的编码器403之间的装配精度和同轴度要求；此时将制动器散热风扇402与制动器外罩401进行组装，装配好与陪测电机安装支架组件406进行装配给高精度可编辑的磁滞制动器404散热。这时第二精密速度扭矩传感器408与第二传感器安装支架413调校好的组件与第二平行式联轴器407及第二安装底板418进行装配，装配好后在第二精密速度扭矩传感器408另一端与第二联轴器快速切换组件409进行装配，此时要确保相关组件的位置精度和尺寸要求。此时将装好第二安装底板418组件、第二滑台组件415的导轨部分与设备主体安装底板2进行装配，装配过程中确认好第二滑台组件415的导轨之间的平行度与尺寸要求；安装完成后将第二被测电机安装底板416与第二滑台制动组件414进行安装，将装配好的第二被测电机安装底板416与第二滑台制动组件414组件与第二滑台组件415进行装配，装配完成后确认各相关部件工作顺畅及尺寸要求。这时将第二被测电机安装支架412安装到被第二测电机安装底板416上，调试好尺寸将第二被测电机411安装到第二被测电机安装支架412上，第二被测电机411为小扭矩电机，同时第二被测电机411与第二联轴器快速切换组件409的另一端进行组装，同时安装调试好关位置精度和尺寸要求，这时用耐高温胶贴上第二温升感应器410。

使用时，首先打开主控电源给设备通电确认相关仪器仪表是否正常，确认无误后开打开工控PC电脑5，根据测试的扭矩要求选择好对应测试量程的测试台安装被测电机进行测试。

本实用新型具有以下效果：

1. 采用高速精密伺服制动电机为陪测电机，在高转速下还很好的给被测电机加载和监测，实现加载转矩精确度为0.000Nm，最高转速可达到16000～20000转；高速精密伺服制动电机可保证测试精度和电机性能的真实性，尽最大可能的实现了被测电机的功能参数点的测试；

2. 采用高精度可编辑的磁滞制动器为陪测制动装置，在高转速下精确制动加载，实现了制动加载力矩精确度为0.000Nm；高精度可编辑的磁滞制动器实现了小扭矩点的精准加载检测，尽最大可能接近被测电机摩擦转矩；精度加载分达到0.000Nm；

3. 采用高速绝对值的编码器为陪测转速、位置定位装置，在高转速下精确反馈了转速、位置精确度为0.00RPM；

4. 采用精密速度扭矩传感器，能高效的监测出被测电机的输出扭力和转速，实现监测扭矩精确度为0.000Nm和转速0.00RPM，同时与加载参数形成一个闭环检测。

5.电机性能测试设备采用了阶梯性测试台，分为大扭矩测试台测试被测电机摩擦转矩为0.5 Nm以上的测试台；小扭矩测试台测试被测电机摩擦转矩为0.5 Nm以下的测试台；这样大大提高测试的精准性。

6.采用直线导轨的滑台结构，实现同一个轴向高度平面，使用平行型联轴器连接，达到简捷快速的切换，实现快速测试装夹。

7.采用了高精度扭矩传感监控，实现高精度准确扭矩监控和实施高精度加载测试，能精准测试出电机转矩性能曲线。

8.可在高转速环境下的精准实现扭矩测量，电流、电压监控，反电动势，温升测试。

Claims (9)

1.一种电机性能测试设备，包括设备主体安装底板（2）和设备主体机架（1），其特征在于：所述设备主体安装底板（2）上设有大扭矩测试台（3）和小扭矩测试台（4），所述设备主体安装底板（2），大扭矩测试台（3）和小扭矩测试台（4）设在设备主体机架（1）内，所述设备主体机架（1）上设有工控PC电脑（5），所述工控PC电脑（5）与大扭矩测试台（3）和小扭矩测试台（4）相连接。

2.如权利要求1所述的一种电机性能测试设备，其特征在于：所述大扭矩测试台（3）包括第一安装底板（310），第一滑台组件（311），第一陪测电机安装支架（309），陪测高速精密伺服制动电机（301），第一传感器安装支架（308），第一速度扭矩传感器（303），第一联轴器快速切换组件（304），第一被测电机安装底板（312）和第一被测电机安装支架（307），所述设备主体安装底板（2）上设有第一安装底板（310）和第一滑台组件（311），所述第一滑台组件（311）上设有第一被测电机安装底板（312），所述第一被测电机安装底板（312）上设有第一被测电机安装支架（307），所述第一安装底板（310）上设有第一陪测电机安装支架（309）和第一传感器安装支架（308），所述第一陪测电机安装支架（309）上设有陪测高速精密伺服制动电机（301），所述第一传感器安装支架（308）上设有第一速度扭矩传感器（303），所述第一速度扭矩传感器（303）的一端与陪测高速精密伺服制动电机（301）相连接，另一端与第一联轴器快速切换组件（304）相连接，所述第一被测电机安装支架（307）上固定有第一被测电机（305），第一被测电机（305）的输出端与第一联轴器快速切换组件（304）相连接，所述第一速度扭矩传感器（303）与工控PC电脑（5）相连接。

3.如权利要求2所述的一种电机性能测试设备，其特征在于：所述陪测高速精密伺服制动电机（301）与第一速度扭矩传感器（303）之间设有第一平行式联轴器（302）。

4.如权利要求2所述的一种电机性能测试设备，其特征在于：所述第一被测电机安装底板（312）的下方设有第一滑台制动组件（313）。

5.如权利要求1所述的一种电机性能测试设备，其特征在于：所述小扭矩测试台（4）包括第二安装底板（417），第二滑台组件（415），第二陪测电机安装支架（406），磁滞制动器（404），第二传感器安装支架（413），第二速度扭矩传感器（408），第二联轴器快速切换组件（409），第二被测电机安装底板（416）和第二被测电机安装支架（412），所述设备主体安装底板（2）上设有第二安装底板（417）和第二滑台组件（415），所述第二滑台组件（415）上设有第二被测电机安装底板（416），所述第二被测电机安装底板（416）上设有第二被测电机安装支架（412），所述第二安装底板（417）上设有第二陪测电机安装支架（406）和第二传感器安装支架（413），所述第二陪测电机安装支架（406）上设有磁滞制动器（404）和编码器（403），所述第二传感器安装支架（413）上设有第二速度扭矩传感器（408），所述第二速度扭矩传感器（408）的一端与磁滞制动器（404）相连接，另一端与第二联轴器快速切换组件（409）相连接，所述第二被测电机安装支架（412）上固定有第二被测电机（411），第二被测电机（411）的输出端与第二联轴器快速切换组件（409）相连接，所述第二速度扭矩传感器（408）与工控PC电脑（5）相连接。

6.如权利要求5所述的一种电机性能测试设备，其特征在于：所述磁滞制动器（404）与第二速度扭矩传感器（408）之间设有第二平行式联轴器（407）。

7.如权利要求5所述的一种电机性能测试设备，其特征在于：所述第二被测电机安装底板（416）的下方设有第二滑台制动组件（414）。

8.如权利要求5所述的一种电机性能测试设备，其特征在于：所述编码器（403）通过编码器支架（405）固定在第二陪测电机安装支架（406）上。

9.如权利要求5所述的一种电机性能测试设备，其特征在于：所述磁滞制动器（404）外罩有制动器外罩（401），所述制动器外罩（401）固定在第二陪测电机安装支架（406）上，所述制动器外罩（401）上设有制动器散热风扇（402）。

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