CN212567750U - 一种双边直线电机点位推力测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种双边直线电机点位推力测试装置，包括：平台底座、设于所述平台底座上的下定子、与所述平台底座平行设置的顶板、设于所述顶板且与所述下定子相对的上定子、设于平台底板和顶板之间的两个支撑板、在两个所述支撑板之间滑动的滑动组件，设于所述滑动组件上且位于所述上定子和所述下定子之间的动子、设于滑动轨迹上的直线光栅以及设于所述滑动组件上的测力组件。通过上述方式，能够精确测量双边直线电机中的动子绕组线圈通电后，动子齿槽与定子齿槽相对运动任意一距离后，在该点位的电机输出力矩的大小，以此验证电机真实电磁特性和仿真特性的差异，优化电机性能，生产制备稳定性高的双边直线电机。

Description

一种双边直线电机点位推力测试装置

技术领域

本申请属于直线电机测试技术领域，具体涉及一种双边直线电机点位推力测试装置。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。广泛用于现代加工工业领域，例如激光切割、高速磨床、精密车床、加工中心等场合均需要告诉高精度的直线运动。

直线电机对外输出的量主要是推力，由于直线电机的理论、设计、制造和负载及干扰等诸多方面的原因，直线电机中存在推力波动。推力波动能够反映直线电机的运行是否平稳，因此，推力波动是直线电机检测的关键指标参数。

目前的双边直线电机具有输出力矩大的特点，同时它可以和执行器件相连接，省去了中间的转换部件，提高了效率。

为了生产制备稳定性高的双边直线电机，需要精确测量双边直线电机中的动子绕组线圈通电后，动子齿槽与定子齿槽相对运动任意一距离后，在该点位的电机输出力矩的大小，并以此验证该电机真实电磁特性和仿真特性的差异，优化电机性能。

鉴于此，提供一种双边直线电机点位推力测试装置。

发明内容

本申请的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种双边直线电机点位推力测试装置。

本申请的目的可通过以下的技术措施来实现：

为了实现上述目的，本申请提供了一种双边直线电机点位推力测试装置，所述装置包括：平台底座、自所述平台底座向垂直所述平台底座延伸的两个支撑板、设于两个所述支撑板背离所述平台底座一侧且与所述平台底座平行设置的顶板、设于所述平台底座上的下定子、设于所述顶板且与所述下定子相对的上定子、设于所述两个支撑板之间且在所述平台底板上滑动的滑动组件，设于所述滑动组件上且位于所述上定子和所述下定子之间的动子、设于所述滑动组件和所述平台底座上用于采集所述动子位移的直线光栅以及设于所述滑动组件上的用于检测所述动子推力的测力组件。

优选的，所述测力组件包括设于所述平台底座上且与其中一个所述支撑板抵接的螺杆固定板、设于所述滑动组件靠近所述顶板一侧的测力计以及连接所述测力计和所述螺杆固定板的伸缩螺杆，所述支撑板沿平行于所述平台底座方向的投影位于所述螺杆固定板内。

优选的，所述滑动组件包括与所述测力计连接且设于所述顶板远离所述动子一侧的滑板、自所述滑板相对的两外缘向所述平台底座延伸且与所述动子固接的侧板、设于所述平台底座上且分设所述下定子两侧的导轨以及与所述导轨滑动连接且与所述动子靠近所述平台底座一侧固接的滑块。

优选的，所述直线光栅包括沿所述滑块的滑动轨迹且设置于所述平台底座上的光栅标尺以及固接于所述动子上且与所述光栅标尺相对的光栅读数器。

优选的，所述支撑板上设有缓冲部。

优选的，所述缓冲部包括朝向所述滑动组件延伸的缓冲柱。

本申请的有益效果为提供了一种双边直线电机点位推力测试装置，包括：平台底座、自所述平台底座向垂直所述平台底座延伸的两个支撑板、设于两个所述支撑板背离所述平台底座一侧且与所述平台底座平行设置的顶板、设于所述平台底座上的下定子、设于所述顶板且与所述下定子相对的上定子、设于所述两个支撑板之间且在所述平台底板上滑动的滑动组件，设于所述滑动组件上且位于所述上定子和所述下定子之间的动子、设于所述滑动组件和所述平台底座上用于采集所述动子位移的直线光栅以及设于所述滑动组件上的用于检测所述动子推力的测力组件。通过上述方式，能够精确测量双边直线电机中的动子绕组线圈通电后，动子齿槽与定子齿槽相对运动任意一距离后，在该点位的电机输出力矩的大小，以此验证该电机真实电磁特性和仿真特性的差异，优化电机性能，生产制备稳定性高的双边直线电机。

附图说明

图1是本申请实施例的双边直线电机点位推力装置的结构示意图。

图2是本申请实施例的双边直线电机点位推力装置侧视图。

图3是本申请实施例的双边直线电机点位推力装置俯视图。

附图说明：双边直线电机点位推力测试装置100；平台底座1；支撑板2；缓冲柱21；顶板3；上定子4；下定子5；滑动组件6；滑板61；侧板62；导轨63；滑块64；动子7；直线光栅8；光栅标尺81；光栅读数器82；测力组件9；螺杆固定板91；测力计92；伸缩螺杆93。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本申请的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本申请具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1-图3，为本申请实施例的双边直线电机点位推力装置。双边直线电机点位推力装置100包括平台底座1、支撑板2、顶板3、下定子5、上定子4、滑动组件6、动子7、直线光栅8和测力组件9。

平台底座1和顶板3平行相对设置，两个支撑板2夹设于平台底座1和顶板3之间，下定子5固设于平台底座1朝向顶板3一侧的表面，上定子4固设于顶板3朝向平台底座1一侧的表面。滑动组件6在两个支撑板2之间滑动，动子7固接于滑动组件6上且设于下定子5和上定子4之间，在滑动组件6的带动下，在两个支撑板2之间沿直线滑动。直线光栅8部分设于平台底座1上，部分设于滑动组件6上，用于采集在滑动组件6上的动子7的位移。测力组件9设于滑动组件6上，用于检测动子7在一段位移下的推力。其中，上定子4的齿和下定子5的齿一一对应设置。优选的，动子7为三相动子。

测力组件9包括螺杆固定板91、测力计92和伸缩螺杆93。螺杆固定板91设于平台底座1上且与其中一个支撑板2抵接，测力计92设于滑动组件靠近顶板一侧，伸缩螺杆93一端固定于螺杆固定板91上，另一端与测力计92相连。同时，支撑板2沿平行平台底座1方向的投影落在螺杆固定板92内。

在以上实施例的基础上，在一个可选的实施方式中，滑动组件6包括滑板61、侧板62、导轨63和滑块64。滑动组件6与动子7固接。导轨63设于平台底座1上且分设与下定子5的两侧，滑块64分设与动子7两侧，与动子7固接且与导轨63滑动连接，侧板62分设于动子7两侧，沿动子7两侧向顶板3远离平台底座1的一侧延伸，滑板61连接与侧板62之间，且设于顶板3远离平台底座1一侧。滑板61远离顶板3一侧的表面固接有测力计92。

在以上实施例的基础上，在一个可选的实施方式中，直线光栅8包括光栅标尺81和光栅读数器82。光栅标尺81沿滑块64的滑动轨迹设置于平台底座1上，光栅读数器82固接于动子7上且与光栅标尺81相对设置。滑动组件6带动动子7在支撑板2之间滑动时，通过光栅读数器82读取位于滑动轨迹设置的光栅标尺81的数值。

在以上实施例的基础上，在一个可选的实施方式中，为了避免滑动组件6在滑动过程中的碰撞，支撑板2上还可设置缓冲部，缓冲部可以设置成朝向滑动组件6延伸的缓冲柱21，缓冲柱与滑动组件6中的侧板62相对。

本申请双边直线电机点位推力测试装置在开始测试电机点位推力时，与伸缩螺杆93刚性连接的动子7可以与上定子4和下定子5的任意相对位置，此时给动子7的任意一相线圈绕组通足够大的电流，根据磁阻最小原理，使得该相动子7的齿与上定子4和下定子5的齿相对齐，通过光栅读数器82读取此时的位置信息，并通过软件将此时的位置置零，然后关断动子7线圈电流。

测试过程1：拧动伸缩螺杆93，通过读取光栅读数器82的值，使电机动子5向左侧移动固定距离，例如0.5mm、1mm、2mm、3mm……此时动子7给上次通电的那一相线圈加一相对较小的电流，记录此时测力计10的测得的实际点位推力，然后逐步增大电流大小，并同时读取测力计92测得的推力，直到达到动子7的额定电流。其中移动的固定距离根据齿的宽度以及测定精度需求而定。

测试过程2：测试过程1结束后，再次循环操作过程1，即拧动伸缩螺杆93，通过读取光栅读数器82的值，使电机动子5向左侧再次移动相同固定距离，继续后面的测试过程。直到拧动伸缩螺杆93使动子7向左侧移动的总行程大于或等于动子齿的宽度为止。

本申请通过电机动子齿与定子齿在任意相对位置时，给动子线圈通某一大小电时，即可以测得此时电机点位电磁推力的大小，当增加通电大小后，可以测得在该电流下的推力大小。从而得到在该位置推力和电流的关系曲线。移动动子位置，重复前面的测试过程。这样可得电机电磁推力和电机动子与定子相对点位的关系。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双边直线电机点位推力测试装置，其特征在于，所述装置包括：平台底座、自所述平台底座向垂直所述平台底座延伸的两个支撑板、设于两个所述支撑板背离所述平台底座一侧且与所述平台底座平行设置的顶板、设于所述平台底座上的下定子、设于所述顶板且与所述下定子相对的上定子、设于所述两个支撑板之间且在所述平台底座上滑动的滑动组件，设于所述滑动组件上且位于所述上定子和所述下定子之间的动子、设于所述滑动组件和所述平台底座上用于采集所述动子位移的直线光栅以及设于所述滑动组件上的用于检测所述动子推力的测力组件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测力组件包括设于所述平台底座上且与其中一个所述支撑板抵接的螺杆固定板、设于所述滑动组件靠近所述顶板一侧的测力计以及连接所述测力计和所述螺杆固定板的伸缩螺杆，所述支撑板沿平行于所述平台底座方向的投影位于所述螺杆固定板内。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述滑动组件包括与所述测力计连接且设于所述顶板远离所述动子一侧的滑板、自所述滑板相对的两外缘向所述平台底座延伸且与所述动子固接的侧板、设于所述平台底座上且分设所述下定子两侧的导轨以及与所述导轨滑动连接且与所述动子靠近所述平台底座一侧固接的滑块。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述直线光栅包括沿所述滑块的滑动轨迹且设置于所述平台底座上的光栅标尺以及固接于所述动子上且与所述光栅标尺相对的光栅读数器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑板上设有缓冲部。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述缓冲部包括朝向所述滑动组件延伸的缓冲柱。

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