CN215180711U - 一种电机性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及设备检测技术领域，特别涉及一种电机性能测试装置。本实用新型的一种电机性能测试装置，包括：具有测试区域的装置主体和设置在装置主体中的至少两个驱动单元，其中，驱动单元包括：驱动源和至少一组扭转组件，驱动源与至少一组扭转组件相连，以驱动扭转组件进行转动，扭转组件用于与测试区域上的多个被测电机相连，以将扭转力矩施加在处于抱紧状态的被测电机上，从而测试被测电机。本实用新型的电机性能测试装置，可同时对多个待测电机进行测试，提高了检测效率，同时每个驱动源可带动多个扭转组件，从而最大化地提升了驱动源的利用率，有利于简化装置结构，减少空间占用。

Description

一种电机性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及设备检测技术领域，特别涉及一种电机性能测试装置。

背景技术

电机作为驱动控制元件，广泛应用于各领域，一条设备往往需要多个电机，一旦电机发生故障，将导致设备、系统故障；在工业领域将造成巨大的经济损失。因此，电机耐久性问题已经成为现代技术领域的重大课题而引起的国内外的重视。其中，在对步进电机进行抽样标准检测时，特别重视步进电机的驱动能力和运动连续性等性能。

现有的电机摩擦耐久测试装置，结构复杂，且很难实现同时对多台电机进行检测，检测效率低。

实用新型内容

本实用新型提供一种电机性能测试装置，用于至少解决上述一个技术问题。

本实用新型提供一种电机性能测试装置，包括：具有测试区域的装置主体和设置在所述装置主体中的至少两个驱动单元，

其中，所述驱动单元包括：驱动源和至少一扭转组件，所述驱动源与所述至少一组扭转组件相连，以驱动所述扭转组件进行转动，

所述扭转组件用于与所述测试区域上的多个被测电机相连，以将扭转力矩施加在处于抱紧状态的所述被测电机上，从而测试所述被测电机。

在一个实施方式中，所述驱动源的输出端设置有主动齿轮，

每组所述扭转组件包括：从动齿轮，其与所述主动齿轮啮合相连，被测电机的输出轴可拆卸地连接在所述从动齿轮的中央。

在一个实施方式中，所述从动齿轮的轮齿数量大于所述主动齿轮的轮齿数量。

在一个实施方式中，所述从动齿轮的中央设置有对接组件，所述对接组件用于与被测电机的输出轴可拆卸地相连。

在一个实施方式中，所述对接组件包括：转接头和对接座，

所述转接头上设置有用于与所述被测电机的输出轴相连的连接槽，所述连接槽至少有一个内壁为平面，以使所述被测电机与转接头之间没有相对转动；

所述对接座设置在所述从动齿轮的表面，所述对接座上设置有用于容纳所述对接头的安装槽，并且所述安装槽为多边形结构，以使所述转接头与所述转接座之间没有相对转动。

在一个实施方式中，所述装置主体中固定设置有轴承，所述从动齿轮的中央设置有中心轴，所述中心轴可转动地设置在所述轴承中，所述从动齿轮通过所述中心轴和所述轴承可转动地设置在所述装置主体内。

在一个实施方式中，还包括：用于限位所述被测电机的夹具，所述夹具可拆卸地设置在所述测试区域上，并且所述夹具与所述扭转组件一一对应。

在一个实施方式中，所述夹具靠近所述扭转组件的一端设置有限位槽和限位板，

所述限位槽构造为V形，所述限位槽开口端两侧的槽壁用于与所述被测电机的周向侧壁相接触，以限定所述被测电机在水平方向上位置；

所述限位板从所述夹具的端部朝向所述扭转组件延伸，所述限位板的下表面用于与所述被测电机的顶部相接触，以限定所述被测电机在竖直方向的位置。

在一个实施方式中，所述夹具通过第一紧固件和第二紧固件可拆卸地设置在所述装置主体上，所述第一紧固件的下端穿过所述夹具的中部并螺纹连接于所述装置主体上，所述第一紧固件的上端的底面与所述夹具的顶面相抵，所述第二紧固件螺纹连接于所述夹具远离所述扭转组件的一端中，所述第二紧固件的下端与所述装置主体的顶面相抵，以使所述夹具远离所述扭转组件的一端高于所述夹具靠近所述扭转组件的一端，从而使所述限位板的下表面在测试时压紧所述被测电机的顶部。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的电机性能测试装置，可同时对多个待测电机进行测试，提高了检测效率。

(2)每个驱动源可带动多个扭转组件，从而最大化地提升了驱动源的利用率，有利于简化装置结构，减少空间占用。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。

图1是本实用新型的一种电机性能测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型的被测电机、驱动单元及夹具的结构示意图；

图3是本实用新型的扭转组件与驱动单元的结构示意图；

图4是本实用新型的被测电机的装配示意图；

图5是本实用新型的被测电机的输出轴/连接槽的径向截面示意图；

图6是本实用新型的夹具的限位槽与被测电机的限位结构示意图。

附图标记：

1-装置主体；2-驱动单元；3-夹具；4-被测电机；

11-测试区域；12-触摸屏；13-报警器；14-电源开关；15-启/停按钮；

16-供电插座；17-螺纹孔；18-凹槽；19-提手槽；20-收纳盒；

21-驱动源；22-扭转组件；23-主动齿轮；24-从动齿轮；

25-对接座；26-转接头；27-中心轴；28-轴承；29-安装槽；

30-安装螺钉；31-限位板；32-第一紧固件；33-第二紧固件；34-调节孔；

35-限位槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1中所示，本实用新型的一方面提供一种电机性能测试装置，尤其适用于对步进电机进行摩擦耐久测试。本实用新型的电机性能测试装置包括：具有测试区域11的装置主体1和设置在装置主体1中的至少两个驱动单元2。其中，每个驱动单元包括：驱动源21和至少一组扭转组件22，驱动源21与至少一组扭转组件22相连，以驱动扭转组件22进行转动，扭转组件22用于与测试区域11上的多个被测电机4相连，以将扭转力矩施加在处于抱紧状态的被测电机4上，从而测试被测电机。

本实用新型的电机性能测试装置可同时对多个待测电机4进行测试，提高了检测效率。

测试时，被测电机4设置在测试区域11上，并且被测电机4的输出轴伸入装置主体1中与相应的扭转组件22可拆卸地相连，驱动源21的通过扭转组件22将扭转力矩施加在被测电机4的输出轴上，以对被测电机4进行测试。

需要说明地是，本实用新型中的性能测试是摩擦耐久测试，上述驱动源21为驱动电机，上述被测电机4为步进电机。

在一个实施例中，驱动源21的输出轴的端部设置有主动齿轮23。每组扭转组件22包括：从动齿轮24，其与主动齿轮23啮合相连，被测电机4的输出轴可拆卸地连接在从动齿轮24的中央。

在本实施例中，每个驱动单元2中包括一个驱动源21和一组或多组扭转组件22。每个驱动源21带动多个扭转组件22，从而最大化地提升了驱动源21的利用率，有利于简化装置结构，减少空间占用。

其中，扭转组件22为多组时，多组扭转组件22的从动齿轮24可沿驱动源21的输出轴上的主动齿轮23的周向等间距的设置。从而驱动源21的输出轴上的主动齿轮23在运转时，可带动其周边的多个扭转组件22中的从动齿轮24一起运动，从而实现一托多的效果。

优选地，从动齿轮24的轮齿数量大于主动齿轮23的轮齿数量，进而产生了一级减速器的效果，增大了扭转力矩。

具体地，从动齿轮24的中央设置有对接组件，被测电机4的输出轴可拆卸地连接在对接组件中。通过设置对接组件，实现了被测电机4的输出轴与从动齿轮24之间的连接以及扭转力矩的传递。

进一步具体地，对接组件包括：转接头26和对接座25。

转接头26上设置有用于与被测电机4的输出轴相连的连接槽，连接槽至少有一个内壁为平面，以使被测电机4与转接头26之间没有相对转动。

换言之，连接槽的径向截面形状应与被测电机4的输出轴的径向截面形状一致。一般地，被测电机4的输出轴的径向截面形状有如图5中所示的几种，因此，转接头26上的连接槽也应分别采用相应的截面形状，从而根据被测电机4的输出轴选择相应的转接头26。

对接座25设置在从动齿轮的表面，对接座25上设置有用于容纳对接头26的安装槽29，并且安装槽29为多边形结构，以使转接头26与转接座25之间没有相对转动，从而进行扭转力矩的传递。

具体地，对接座25可通过安装螺钉30固定在从动齿轮24的上表面。

需要说明的是，安装槽29的边数不宜过多，以避免影响扭转力矩的传递。如图4中所示，安装槽29采用正方形结构，对应地，转接头26也采用正方形结构，安装槽29的侧壁对转接头26的侧壁进行限位，从而使转接头26和对接座25能一起转动。

另外，上述安装槽29的直径略大于转接头26的外径，以方便转接头26的安装。

测试时，转接头26设置在安装槽29内，被测电机4的输出轴可拆卸地插入转接头26的限位槽中。通过设置对接座25和转接头26，使从动齿轮24(扭转组件22)能够实现与不同规格的被测电机4的输出轴的连接，并且拆卸、安装方便。从而，在一台装置上可实现同时对多个不同规格的被测电机4进行测试。

优选地，装置主体1中固定设置有轴承28，从动齿轮24的中央设置有中心轴27，中心轴27可转动地设置在轴承28中，从动齿轮24通过中心轴27和轴承28可转动地设置在装置主体1内。换言之，从动齿轮24以中心轴27为轴旋转，采用轴承28作为中心轴27的安装部件，有利于减小摩擦力。

在一个实施例中，电机性能测试装置还包括：用于限位被测电机4的夹具3，夹具3可拆卸地设置在测试区域11上，并且夹具3与扭转组件22一一对应。

换言之，每组扭转组件22对应设置一组夹具3，以对被测电机4进行限位，防止被测电机4在测试中晃动或脱离扭转组件22。

具体地，夹具3靠近扭转组件22的一端设置有限位槽35和限位板51，限位槽35构造为V形，限位板51从夹具3的端部朝向扭转组件22延伸。

测试时，限位槽35开口端两侧的槽壁与被测电机4的周向侧壁相接触，以限定被测电机4在水平方向上的位置，具体地，用于限定被测电机4沿测试区域11所在平面的位置；限位板51的下表面与被测电机4的顶部相接触，以限定被测电机4在竖直方向(上下方向)的位置，从而实现对被测电机4的整体的限位。

其中，夹具3的限位槽35构造为V形，提高了夹具3对不同规格的被测电机4的适用性。

本实施例中的夹具3特别针对步进电机的特点设计的，并且其它电机也可适用。同时在不加任何其它辅助夹具的情况下可以涵盖90％左右的步进电机，并且安装方便，被测电机4的安装效率可提升200％以上。

优选地，上述夹具3通过第一紧固件32和第二紧固件33可拆卸地设置在装置主体1上，第一紧固件32的下端穿过夹具3的中部并螺纹连接于装置主体1上，第一紧固件32的上端的底面与夹具3的顶面相抵，第二紧固件33螺纹连接于夹具3远离扭转组件22的一端中，第二紧固件33的下端与装置主体1的顶面相抵，以使夹具3远离扭转组件22的一端高于夹具3靠近扭转组件22的一端，从而使限位板51的下表面在测试时压紧被测电机4的顶部。

其中，第一紧固件32的上端作为夹具3的支点，第二紧固件33与夹具3远离扭转组件22的一端可拆卸地连接在一起后，其下端与测试区域11的表面相抵，从而将夹具3远离扭转组件22的一端抬高，根据杠杠原理，则夹具3靠近扭转组件22的一端应相应地下降，从而夹具3的限位板51可压紧被测电机4的顶部，被测电机4(的壳体)的底面与测试区域11的表面贴紧。

进一步地，测试区域11上设有与第一紧固件32的位置相对应的螺纹孔17，夹具3的中部设置有长条形的调节孔34，第一紧固件32的下端穿过调节孔34后螺纹连接在上螺纹孔17中。夹具3上通过设置上述调节孔34，可实现对具位置的调整。

测试区域11上还有设置有与第二紧固件33的位置相对应的凹槽18，第一紧固件32的下端设置在该凹槽18中，以避免第一紧固件32的下端损坏测试区域11的外观。

上述的第一紧固件32和第二紧固件33可以是螺钉或螺栓。

在一个实施例中，电机性能测试装置还包括控制器，控制器与驱动源21电连接，以控制驱动源21的输出端以预设的速度交替地正转和反转，从而对被测电机4进行测试。

具体地，控制器设置在装置主体1内，控制器控制驱动源21的输出端的旋转，以对被测电机4进行测试，并且记录测试过程中或测试完成后的测试数据。

优选地，装置主体1的测试区域11上还设置有至少一个供电插座16，供电插座16与扭转组件22一一对应，被测电机4与供电插座16电连接，以获取额定工作电压，从而使被测电机4在测试时呈抱紧状态。进一地的，控制器与供电插座16电连接，从而在测试完成后，可自动断开被测电机4的电源。

具体地，装置主体1还具有操控区域(即非测试区域)，其操控区域上设置有与控制器电连接的触摸屏12(HMI)和报警器13，其中所有测试中的参数均可由触摸屏12灵活调节，通过报警器13发出声/光警报以提醒操作人员结束当前步骤或进入下一步的操作。

具体地，装置主体1上的操控区域还可以设置电源开关14。

具体地，装置主体1上的操控区域还可以设置启/停按钮15，该启/停按钮15与控制器相连，使操作人员可以通过该按钮控制所有的驱动源21的启动或停止，从而一键控制测试的开始或结束。

本实用新型还提供一种电机性能测试方法，采用上述的电机性能测试装置对被测电机4进行性能测试，包括以下步骤：

S1:将至少一个被测电机4分别放置在测试区域11上，并使被测电机4与相应的扭转组件22相连；

S2:对所有的被测电机4施加额定工作电压，以使所有的被测电机4处于抱紧状态；

S3:启动相应的驱动源21，通过扭转组件22将扭转力矩施加在相应的所述被测电机4上，使其以预设的速度循环交替地正转和反转，以对该被测电机4进行电机性能测试；

S4:当被测电机4的输出轴的转动达到预设的循环次数后，其相应的驱动源21停止运行，以结束测试过程。

本实用新型的电机性能测试方法，可同时对多个待测电机4进行测试，提高了检测效率，同时每个驱动源21可带动多个扭转组件22，从而最大化地提升了驱动源21的利用率，有利于简化装置结构，减少空间占用。

需要说明地是，本实用新型中的性能测试是摩擦耐久测试，上述驱动源21为驱动电机，上述被测电机4为步进电机。

具体地，在被测电机4的相线上加额定工作电压后，被测电机4由松弛转态转变为抱紧状态，被测电机4的输出轴以3r/min～10r/min的速度被驱动源21强行拖动正转180°，然后再反转180°，往复1000个循环后完成，结束测试过程。

在测试完成后，被测电机4的输出轴和内部减速齿轮没有出现断裂破损，同时工作状态顺畅且无跳齿卡顿的现象，即判断合格。

实施例

如图1中所示，装置主体1成梯形结构，装置主体1上的平台面为测试区域11，被测电机4安装在测试区域11进行测试；装置主体1的斜面为操控区域，其上安装有触摸屏12、电源开关14、报警器13和启/停按钮15；装置主体1的左右两侧面分别设置有提手槽19，以便于装置的搬运转移；装置主体1的前侧面设计有一个抽拉式的收纳盒20，该收纳盒20的内部设计为六宫格，可将各种配件放置该收纳盒20中。

如图2中所示，整套装置设计有两个驱动单元2，每个驱动单元2可以独立运转和控制。

如图3中所示，每个驱动单元2中，一个驱动源21带动四个扭转组件22，从而最大化地提升了驱动源21的利用率，减少了空间占用。驱动源21的输出轴上的主动齿轮23在运转时带动周边的四个从动齿轮24一起运动，实现了一拖四的效果。同时从动齿轮24的轮齿数量多于主动齿轮23的轮齿数量，进而实现一级减速器的效果，增大了扭转力矩。

四组扭转组件22的结构一致以便于互换和维修，每组扭转组件22包括：从动齿轮24、轴承28、中心轴27和对接座25。安装时，对接座25和从动齿轮24通过安装螺钉30固定在一起后，再将中心轴27穿入从动齿轮24的中央，最后再整体装入轴承28的孔内。其中，从动齿轮24围绕中心轴27转动，而轴承28是固定在装置主体1内部的，用于安装中心轴27。

每组扭转组件22还包括转接头26，其中根据被测电机4的输出轴的形状(如图5中所示)选择相应的规格的转接头26。

将选好的转接头26放入对接座25内的安装槽29中，对接座25内的安装槽29采用正方形设计，既可以利用四个侧面进行平面限位，又可以传递扭矩，而且转接头26的侧面和安装槽29任意一个侧面重合即可放入，安装方便。然后把被测电机4的输出轴放入转接头26的连接槽内，并使被测电机4的壳体的底面与测试区域11的平面贴紧。同时，夹具3已经预先由第一紧固件32和第二紧固件33限位，将夹具3的V形槽贴合紧被测电机4壳体的侧面上(如图6中所示)，以此来限定被测电机4在测试区域11的平面上的位置，然后利用杠杆原理拧紧第二紧固件33，夹具3的限位板51就会向下压紧被测电机4的顶部，以限定其上下位移，从而实现被测电机4的整体的限位。然后再把被测电机4的电源线插入供电插座16内，在触摸屏12上完成相关的测试参数设置，最后按下启/停按钮15即开始摩擦耐久测试。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种电机性能测试装置，其特征在于，包括：具有测试区域的装置主体和设置在所述装置主体中的至少两个驱动单元，

其中，所述驱动单元包括：驱动源和至少一组扭转组件，所述驱动源与所述至少一组扭转组件相连，以驱动所述扭转组件进行转动，

所述扭转组件用于与所述测试区域上的多个被测电机相连，以将扭转力矩施加在处于抱紧状态的所述被测电机上，从而测试所述被测电机。

2.根据权利要求1所述的一种电机性能测试装置，其特征在于，所述驱动源的输出端设置有主动齿轮，

每组所述扭转组件包括：从动齿轮，其与所述主动齿轮啮合相连，被测电机的输出轴可拆卸地连接在所述从动齿轮的中央。

3.根据权利要求2所述的一种电机性能测试装置，其特征在于，所述从动齿轮的轮齿数量大于所述主动齿轮的轮齿数量。

4.根据权利要求2所述的一种电机性能测试装置，其特征在于，所述从动齿轮的中央设置有对接组件，所述对接组件用于与所述被测电机的输出轴可拆卸地相连。

5.根据权利要求4所述的一种电机性能测试装置，其特征在于，所述对接组件包括：转接头和对接座，

所述转接头上设置有用于与所述被测电机的输出轴相连的连接槽，所述连接槽至少有一个内壁为平面，以使所述被测电机与转接头之间没有相对转动；

所述对接座设置在所述从动齿轮的表面，所述对接座上设置有用于容纳所述转接头的安装槽，并且所述安装槽为多边形结构，以使所述转接头与所述对接座之间没有相对转动。

6.根据权利要求2所述的一种电机性能测试装置，其特征在于，所述装置主体中固定设置有轴承，所述从动齿轮的中央设置有中心轴，所述中心轴可转动地设置在所述轴承中，所述从动齿轮通过所述中心轴和所述轴承可转动地设置在所述装置主体内。

7.根据权利要求1或2所述的一种电机性能测试装置，其特征在于，还包括：用于限位所述被测电机的夹具，所述夹具可拆卸地设置在所述测试区域上，并且所述夹具与所述扭转组件一一对应。

8.根据权利要求7所述的一种电机性能测试装置，其特征在于，所述夹具靠近所述扭转组件的一端设置有限位槽和限位板，

所述限位槽构造为V形，所述限位槽开口端两侧的槽壁用于与所述被测电机的周向侧壁相接触，以限定所述被测电机在水平方向上位置；

所述限位板从所述夹具的端部朝向所述扭转组件延伸，所述限位板的下表面用于与所述被测电机的顶部相接触，以限定所述被测电机在竖直方向的位置。

9.根据权利要求8所述的一种电机性能测试装置，其特征在于，所述夹具通过第一紧固件和第二紧固件可拆卸地设置在所述装置主体上，所述第一紧固件的下端穿过所述夹具的中部并螺纹连接于所述装置主体上，所述第一紧固件的上端的底面与所述夹具的顶面相抵，所述第二紧固件螺纹连接于所述夹具远离所述扭转组件的一端中，所述第二紧固件的下端与所述装置主体的顶面相抵，以使所述夹具远离所述扭转组件的一端高于所述夹具靠近所述扭转组件的一端，从而使所述限位板的下表面在测试时压紧所述被测电机的顶部。

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