CN214951917U - 一种扭矩测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种扭矩测量装置，包括上位机、负载电机、测试电机和扭矩传感器，所述负载电机和所述测试电机分别与扭矩传感器相连，同轴的设于扭矩传感器的两侧，负载电机为异步电机，在负载电机和测试电机上设有变频器，上位机通过以太网与变频器通讯连接，上位机上设有PCI插口，数据处理模块通过PCI插口与上位机相连；上位机通过以太网向变频器发送控制信号控制负载电机和测试电机的转速，提高了对转速调节的时效性；负载电机为异步电机，实现了对较高转速时扭矩的测量，同时通过调节异步电机的转速大于或者小于测试电机的转速，实现了对测试电机在驱动和制动状态下扭矩的测量，丰富了测量结果。

Description

一种扭矩测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种热辊电机扭矩测量装置，是一种扭矩测量装置。

背景技术

在常规电动机测试中，加载设备一般采用磁粉制动器。但由于磁粉制动器有极限转速，当被测电机转速较高时，必须通过减速器进行减速，这种机械结构会对测量的稳定性和准确性带来一定的影响，无法满足热辊电机高转速的测试要求。另外，磁粉经长时间工作后温度升高，易结疤失去功能，使力矩不稳定，因而磁粉制动器不适于长时间工作，这对电机温升试验有一定的困难。由于化纤工艺的特殊性，热辊电机工作时会受到与转动方向相同的驱动力或与转动方向相反的制动力。因此，热辊电机扭矩测试要实现驱动和制动两种性质负载扭矩的加载，磁粉制动器无法实现。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术中的问题提供一种扭矩测量装置，通过将负载电机和测试电机同轴的设于扭矩传感器两侧，实现了对测试电机扭矩的测量。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种扭矩测量装置，包括上位机、负载电机、测试电机和扭矩传感器，所述负载电机和所述测试电机分别与所述扭矩传感器相连，同轴的设于所述扭矩传感器的两侧，所述负载电机和所述测试电机上均设有变频器，所述上位机通过以太网与所述变频器通讯连接。

上述方案中，上位机通过以太网与变频器通讯连接，提高了上位机和变频器之间数据传输的速度，也提高了传输信号的稳定性。

进一步的，所述负载电机为异步电机。

上述方案中，使用异步电机作为负载电机，能够实现对具有较高转速的测试电机的扭矩进行检测，同时通过变频器控制异步电机的转速，能够实现对测试电机在驱动状态和制动状态下的扭矩进行测量。

进一步的，所述上位机与所述扭矩传感器通讯连接。

进一步的，所述上位机上设有数据处理模块，所述扭矩传感器通过所述数据处理模块与所述上位机通讯连接。

上述方案中，由于扭矩传感器发送的信号无法直接被上位机读取识别，通过在上位机上安装数据处理模块，实现了上位机对扭矩传感器的读取和识别，上位机根据扭矩变化对测量电机和测试电机的转速进行控制，提高了控制的时效性。

进一步的，所述扭矩传感器和所述数据处理模块之间通过信号线实现通讯连接。

上述方案中，通过信号线实现了扭矩传感器和数据处理模块之间传输的稳定性，避免其他信号对扭矩传感器发出的信号产生干扰，提高了扭矩传感器发出的信号与数据处理模块接收到的信号的一致性。

进一步的，所述数据处理模块为数据处理卡，通过设于所述上位机的PCI插口与所述上位机连接。

上述方案中，数据处理模块为数据处理卡，能够根据不同扭矩传感器发出的信号的不同随时更换与其对应配合的数据处理模块，提高了更换的便利性和测量装置的通用性。

进一步的，所述测试电机、负载电机和扭矩传感器固定在底板上，通过所述底板固定在地面上。

上述方案通过将测试电机、负载电机和扭矩传感器固定在底板上，再通过底板固定在地面上，避免因地面不平整导致负载电机、扭矩传感器和测试电机错位设置，对测试结果产生影响。

进一步的，所述负载电机和所述测试电机分别通过联轴器与所述扭矩传感器相连，所述联轴器为弹性联轴器。

进一步的，所述联轴器上设有用于检测连接状态的传感器，所述上位机上设有用于显示所述联轴器连接状态的指示灯，所述传感器与所述上位机通讯连接，所述上位机根据接收所述传感器信号的改变控制所述指示灯亮起或熄灭。

上述方案能够在联轴器连接不紧密时提示测试人员，避免产生安全隐患，提高了检测装置的安全性。

进一步的，还包括减速装置，用于在测试结束时辅助所述负载电机减速。

上述方案中，减速装置能够在检测结束后辅助负载电机减速，进一步避免了安全事故的发生，同时也降低了检测周期，提高了检测效率。

本实用新型的有益效果为：

上位机通过以太网与变频器通讯连接，提高了上位机和变频器之间数据传输的速度；使用异步电机作为负载电机，能够实现对具有较高转速的测试电机的扭矩进行检测，同时通过变频器控制异步电机的转速，能够实现对测试电机在驱动状态和制动状态下的扭矩进行测量，丰富了测试种类，提高了测试范围；数据处理模块为数据处理卡，能够根据不同扭矩传感器发出的信号的不同随时更换与其对应配合的数据处理模块，提高了更换的便利性和测量装置的通用性；测试电机、负载电机和扭矩传感器固定在底板上，再通过底板固定在地面上，避免因地面不平整导致负载电机、扭矩传感器和测试电机错位设置对测试结果产生影响；通过在联轴器上安装传感器，在上位机上设置指示灯，在联轴器连接不紧密时指示灯的状态发生改变，能够提示测试人员联轴器的连接不紧密，避免产生安全隐患；减速装置能够在检测结束后辅助负载电机减速，进一步避免了安全事故的发生，同时也降低了检测周期，提高了检测效率。

附图说明

图1为本实用新型所述的扭矩测量装置的连接示意图。

图2为本实用新型所述的扭矩测量装置的结构图。

图中：1、上位机；2、测试电机；21、测试变频器；3、负载电机；31、负载变频器；4、扭矩传感器；41、数据处理模块；5、联轴器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式，本领域技术人员可以了解到的是，下列实施方式仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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。

实施例一

作为本实用新型的一个实施例，本实施例提供一种扭矩测量装置，包括上位机1和扭矩传感器4，以及与扭矩传感器4相连的同轴的设于扭矩传感器4两侧的测试电机2和负载电机3，上位机1控制测试电机2和负载电机3的转速。

在本实施例中，负载电机3上设有负载变频器31，测试电机2上设有测试变频器21，负载变频器31和测试变频器21通过以太网与上位机1通讯连接，上位机1通过向测试变频器21和负载变频器31发送信号控制测试电机2和负载电机3的转速。

进一步的，负载电机3为异步电机，在控制测试电机2转速不变的条件下，通过控制异步电机转速提高或者降低，实现对测试电机2在驱动和制动状态下扭矩的测量，扩大了扭矩测量的种类和范围。

进一步的，上位机1上设有数据处理模块41，数据处理模块41为数据处理卡，通过上位机1上的PCI插槽安装在上位机1上，扭矩传感器4通过数据处理模块41与上位机1通讯连接。

上述方案通过数据处理模块41实现了上位机1直接识别和处理扭矩传感器4发出的信号，根据扭矩传感器4发出的信号的变化控制测试电机2和负载电机3的转速，提高了控制的时效性；同时数据处理模块41通过PCI插槽与上位机1连接，通过更换不同的数据处理模块41能够实现与发出不同信号的扭矩传感器4的配合，提高了测量装置的通用性。

进一步的，测试电机2、负载电机3和扭矩传感器4固定在底板上，通过所述底板固定在地面上。

上述方案中，通过底板固定测试电机2、负载电机3和扭矩传感器4，避免因地面不平整导致负载电机3、扭矩传感器4和测试电机2错位设置对测试结果产生影响，提高了测试结果的准确性，也避免了在测试过程中产生安全隐患。

实施例二

作为本实用新型的另一实施例，本实施例提供一种扭矩测量装置，具有与实施例一所述扭矩测量装置相同的结构，区别在于，在联轴器5上还设有用于检测连接稳定性的传感器。

在本实施例中，上位机1上设有用于显示联轴器5连接状态的指示灯，当联轴器5将电机转轴与扭矩传感器4固定时，传感器持续向上位机1发出同种信号，上位机1根据信号控制指示灯亮起或熄灭；

如果传感器检测到联轴器5没有将电机转轴与扭矩传感器4稳定连接时，传感器发出的信号发生改变，上位机1收到的信号发生改变，控制指示灯熄灭或亮起，提示操作人员联轴器5没有将电机转轴和扭矩传感器4稳定连接，提高了扭矩测量装置的安全性，消除了安全隐患。

实施例三

作为本实用新型的另一实施例，本实施例提供一种扭矩测量装置，具有与实施例一所述扭矩测量装置相同的结构，区别在于，还包括减速装置，用于在测试结束时辅助所述负载电机减速。

在本实施例中，减速装置为减速电机，减速电机的转轴与负载电机的转轴通过皮带轮相连，在检测过程中，减速电机与负载电机以同一速度转动，不影响正常测试过程；当检测结束时，上位机不向负载电机提供信号，控制减速电机的转速逐步降低，通过减速电机带动负载电机减速。

上述方案中，由于负载电机为异步电机，直接对负载电机进行制动可能导致负载电机损坏，降低使用寿命，而通过减速电机带动负载电机减速，避免了负载电机的损坏，降低了检测成本；

同时以较快的速度使负载电机停止，缩短了减速周期，提高了扭矩检测装置的安全性。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种扭矩测量装置，包括上位机、负载电机、测试电机和扭矩传感器，所述负载电机和所述测试电机分别与所述扭矩传感器相连，同轴的设于所述扭矩传感器的两侧，其特征在于，所述负载电机和所述测试电机上均设有变频器，所述上位机通过以太网与所述变频器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述负载电机为异步电机。

3.根据权利要求1所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述上位机与所述扭矩传感器通讯连接。

4.根据权利要求3所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述上位机上设有数据处理模块，所述扭矩传感器通过所述数据处理模块与所述上位机通讯连接。

5.根据权利要求4所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述扭矩传感器和所述数据处理模块之间通过信号线实现通讯连接。

6.根据权利要求4所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述数据处理模块为数据处理卡，通过设于所述上位机的PCI插口与所述上位机连接。

7.根据权利要求1所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述测试电机、负载电机和扭矩传感器固定在底板上，通过所述底板固定在地面上。

8.根据权利要求1所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述负载电机和所述测试电机分别通过联轴器与所述扭矩传感器相连，所述联轴器为弹性联轴器。

9.根据权利要求8所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述联轴器上设有用于检测连接状态的传感器，所述上位机上设有用于显示所述联轴器连接状态的指示灯，所述传感器与所述上位机通讯连接，所述上位机根据接收所述传感器信号的改变控制所述指示灯亮起或熄灭。

10.根据权利要求1-9任一所述的扭矩测量装置，其特征在于，还包括减速装置，用于在测试结束时辅助所述负载电机减速。

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