CN215811354U - 用于超高速电机的测功装置及测功系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于超高速电机的测功装置及测功系统，其中，测功装置包括开关磁阻电机、压力传感器和传力部；开关磁阻电机包括定子和转子；定子为中空结构；转子设于定子的内部，相对两端分别与定子的相对两端转动连接，其中一端能够与被测电机的输出轴固定连接；压力传感器为两个，对称设置于定子的相对两侧的外部；传力部为两个，对称固定于定子的相对两侧的外壁上，其中一个传力部能够抵压于其中一个压力传感器上，另一个能够抵压于另一个压力传感器上。整体结构较为简单，能够满足多种工况，相对传统的测功装置，大大降低了测功装置的制造难度和制造成本，有利于推广使用。

Description

用于超高速电机的测功装置及测功系统

技术领域

本实用新型涉及高转速电机功率测试设备技术领域，尤其涉及一种用于超高速电机的测功装置及测功系统。

背景技术

对于一般高转速(转速介于10000-20000RPM)的电机，测功装置通常由磁滞负载机和压力传感器组成。对于中高转速(转速介于20000-30000RPM)的电机，测功装置通常由涡流负载机和高速扭矩仪组成。对于超高转速(转速大于30000RPM)的电机，测功装置通常由电力对拖机和超高速扭矩仪组成。

然而，传统的用于超高速电机的测功装置的制造成本较高，不利于推广使用。

实用新型内容

为解决传统的用于超高速电机的测功装置的制造成本较高，不利于推广使用的问题，本实用新型提供一种用于超高速电机的测功装置及测功系统。

为实现本实用新型目的提供的一种用于超高速电机的测功装置，包括开关磁阻电机、压力传感器和传力部；

开关磁阻电机包括定子和转子；

定子为中空结构；

转子设于定子的内部，相对两端分别与定子的相对两端转动连接，其中一端能够与被测电机的输出轴固定连接；

压力传感器为两个，对称设置于定子的相对两侧的外部；

传力部为两个，对称固定于定子的相对两侧的外壁上，其中一个传力部能够抵压于其中一个压力传感器上，另一个能够抵压于另一个压力传感器上。

在其中一个具体实施例中，两个传力部均为杆状结构，轴线均与定子的轴线相互垂直；其中一个传力部的一端固定于定子的一侧的外壁上，另一端能够抵压于其中一个压力传感器上；另一个传力部的一端固定于定子的另一侧的外壁上，另一端能够抵压于另一个压力传感器上。

在其中一个具体实施例中，定子的相对两端均设有一个转筒；

转子的中部设有转轴；转轴的一端与其中一个转筒的内壁转动连接，且能够与被测电机的输出轴固定连接，另一端与另一个转筒的内壁转动连接。

在其中一个具体实施例中，还包括第一支撑座；

第一支撑座为两个，对称设置于定子的相对两端的外部；每个第一支撑座上均开设有安装孔；

其中一个转筒的外壁与其中一个第一支撑座的安装孔的孔壁转动连接，另一个转筒的外壁与另一个第一支撑座的安装孔的孔壁转动连接。

在其中一个具体实施例中，还包括小轴承和大轴承；

转筒的外壁与安装孔的孔壁通过大轴承转动连接，内壁与转轴通过小轴承转动连接。

在其中一个具体实施例中，还包括第二支撑座；

第二支撑座为两个，对称设置于定子的相对两侧的外部，其中一个的顶部固定有其中一个压力传感器，另一个的顶部固定有另一个压力传感器。

在其中一个具体实施例中，还包括编码器；

编码器固定于转子的一端。

基于同一构思的一种用于超高速电机的测功系统，包括上述任一具体实施例提供的用于超高速电机的测功装置、PLC和终端；

PLC分别与测功装置的开关磁阻电机、压力传感器、终端连接。

在其中一个具体实施例中，还包括功率分析仪；

功率分析仪与终端连接。

在其中一个具体实施例中，终端为电脑。

本实用新型的有益效果：本实用新型的用于超高速电机的测功装置通过设置开关磁阻电机、压力传感器和传力部，开关磁阻电机的转子能够产生制动力，制动力通过转轴和联轴器加载于被测电机的转子上，对被测电机的转子进行力矩加载。开关磁阻电机的定子上的定子绕组励磁发电，产生的制动力的反作用力驱使定子转动，以带动传力部转动。传力部能够将力传递给压力传感器，以测得被测电机的转子的扭矩力。整体结构较为简单，能够满足多种工况，相对传统的测功装置，大大降低了测功装置的制造难度和制造成本，有利于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型一种用于超高速电机的测功装置一具体实施例垂直于轴线的剖视图；

图2是图1所示的用于超高速电机的测功装置沿轴线的剖视图；

图3是本实用新型一种一种用于超高速电机的测功系统一具体实施例的工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴线”、“周向”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或简化描述，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“衔接”、“铰接”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2，作为本实用新型一具体实施例，一种用于超高速电机的测功装置包括开关磁阻电机110、压力传感器130和传力部120。其中，开关磁阻电机110包括定子111和转子112。定子111为中空结构，转子112设于定子111的内部，相对两端分别与定子111的相对两端转动连接，其中一端能够与被测电机500的输出轴固定连接。压力传感器130为两个，对称设置于定子111的相对两侧的外部。传力部120为两个，对称固定于定子111的相对两侧的外壁上，其中一个传力部120能够抵压于其中一个压力传感器130上，另一个能够抵压于另一个压力传感器130上。

在此实施例中，开关磁阻电机110的转子112与被测电机500的转子通过转轴和联轴器固定连接。此处，需要说明的是，在定子111的内壁上设有定子111绕组。开关磁阻电机110的转子112能够产生制动力，制动力通过转轴1121和联轴器加载于被测电机500的转子上，对被测电机500的转子进行力矩加载。开关磁阻电机110的定子111上的定子111绕组励磁发电，产生的制动力的反作用力驱使定子111转动，以带动传力部120转动。传力部120能够将力传递给压力传感器130，以测得被测电机500的转子的扭矩力。整体结构较为简单，能够满足多种工况，相对传统的测功装置(由电力对拖机和超高速扭矩仪组成)，大大降低了测功装置的制造难度和制造成本，有利于推广使用。

在本实用新型一具体实施例中，两个传力部120均为杆状结构，轴线均与定子111的轴线相互垂直。其中一个传力部120的一端固定于定子111的一侧的外壁上，另一端能够抵压于其中一个压力传感器130上。另一个传力部120的一端固定于定子111的另一侧的外壁上，另一端能够抵压于另一个压力传感器130上。如此，传力部120采用简单的结构即可完成扭矩力的传递，进一步地降低了制造的成本。而且，两个传力部120和两个压力传感器130相结合的形式，测试数据可以相互对比参照，大大改善了测试结果的准确度，使得测试结果有较好的保障。

在本实用新型一具体实施例中，定子111的相对两端均设有一个转筒1111，转子112的中部设有转轴1121。转轴1121的一端与其中一个转筒1111的内壁转动连接，且能够与被测电机500的输出轴固定连接，另一端与另一个转筒1111的内壁转动连接。即，开关磁阻电机110的转子112和定子111通过转筒1111和转轴1121转动连接。如此，使得开关磁阻电机110的转子112和定子111的转动较为灵活，有利于扭矩力的测定。

在本实用新型一具体实施例中，测功装置还包括第一支撑座140、小轴承150和大轴承160。其中，第一支撑座140为两个，对称设置于定子111的相对两端的外部。在每个第一支撑座140上均开设有安装孔。其中一个转筒1111的外壁与其中一个第一支撑座140的安装孔的孔壁转动连接，另一个转筒1111的外壁与另一个第一支撑座140的安装孔的孔壁转动连接。具体地，转筒1111的外壁与安装孔的孔壁通过大轴承160转动连接，内壁与转轴1121通过小轴承150转动连接。第一支撑座140能够较好地支撑固定转轴1121的端部和转筒1111，进而能够较好地支撑固定定子111和转子112。另外，测功装置还包括底座，开关磁阻电机110的两端分别通过一个第一支撑座140固定在底座上。如此，有利于对测功装置进行移动。每个第一支撑座140包括圆形结构的上支撑部、三角形结构的下支撑部和底板。上支撑部固定在下支撑部的顶端，底板固定在下支撑部的底端。三角形结构的下支撑部大大提高了支撑座的稳固性，进而改善了开关磁阻电机110位置的稳定性。底板与底座的顶部滑动连接，以便于开关磁阻电机110在底座上调整位置，进而改善转子112的转轴1121与被测电机500的转子的转轴的对接精度。

在本实用新型一具体实施例中，还包括第二支撑座170，第二支撑座170为两个，对称设置于定子111的相对两侧的外部，其中一个的顶部固定有其中一个压力传感器130，底部固定于底座的顶部。另一个的顶部固定有另一个压力传感器130，底部固定于底座的顶部。此处，需要说明的是，第二支撑座170在竖直方向上的高度与定子111的轴线高度相同。如此，可使得压力传感器130在竖直方向上的高度与定子111的轴线高度相同，从而改善了测试结果的准确度。

在本实用新型一具体实施例中，还包括编码器，编码器固定于转子112的一端，能够测定转子112的转速。此处，需要说明的是，被测电机500的转子与测功装置的转子112固定连接。通过测定测功装置的转子112的转速即可得到被测电机500的转子的转速。

参照图3，本实用新型还提供一种用于超高速电机的测功系统，包括上述任一具体实施例提供的用于超高速电机的测功装置、PLC200、终端300和功率分析仪400。其中终端300为电脑，PLC200分别与测功装置的开关磁阻电机110、压力传感器130、编码器、终端300、被测电机500连接。其中，PLC200不仅能够控制开关磁阻电机110和被测电机500是否工作。PLC200还能够接收压力传感器130传递的压力信号，并将压力信号转换为扭矩力传递给终端300进行显示。PLC200又能够接收编码器采集的转速信号，并将转速信号传递给终端300进行显示。功率分析仪400分别与终端300、被测电机500连接，其能够采集被测电机500的输出功率，并能够传递给终端300进行显示。整体上，可用于测试超高转速电机的扭矩力、转速和输出功率。结构简单，制造成本较低，测量精度较高，通用性较强。

在本实用新型一具体实施例中，还包括第一控制器600和第二控制器700。第一控制器600与被测电机500连接，第二控制器700与开关磁阻电机110连接。PLC200通过第一控制器600能够控制被测电机500是否工作，通过第二控制器700能够控制开关磁阻电机110是否工作。此处，需要说明的是，系统执行的逻辑程序为本领域技术人员已知的现有技术。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于超高速电机的测功装置，其特征在于，包括：

开关磁阻电机、压力传感器和传力部；

所述开关磁阻电机包括定子和转子；

所述定子为中空结构；

所述转子设于所述定子的内部，相对两端分别与所述定子的相对两端转动连接，其中一端能够与被测电机的输出轴固定连接；

所述压力传感器为两个，对称设置于所述定子的相对两侧的外部；

所述传力部为两个，对称固定于所述定子的相对两侧的外壁上，其中一个所述传力部能够抵压于其中一个所述压力传感器上，另一个能够抵压于另一个所述压力传感器上。

2.根据权利要求1所述的用于超高速电机的测功装置，其特征在于，两个所述传力部均为杆状结构，轴线均与所述定子的轴线相互垂直；其中一个所述传力部的一端固定于所述定子的一侧的外壁上，另一端能够抵压于其中一个所述压力传感器上；另一个所述传力部的一端固定于所述定子的另一侧的外壁上，另一端能够抵压于另一个所述压力传感器上。

3.根据权利要求1所述的用于超高速电机的测功装置，其特征在于，所述定子的相对两端均设有一个转筒；

所述转子的中部设有转轴；所述转轴的一端与其中一个所述转筒的内壁转动连接，且能够与所述被测电机的输出轴固定连接，另一端与另一个所述转筒的内壁转动连接。

4.根据权利要求3所述的用于超高速电机的测功装置，其特征在于，还包括第一支撑座；

所述第一支撑座为两个，对称设置于所述定子的相对两端的外部；每个所述第一支撑座上均开设有安装孔；

其中一个所述转筒的外壁与其中一个所述第一支撑座的所述安装孔的孔壁转动连接，另一个所述转筒的外壁与另一个所述第一支撑座的所述安装孔的孔壁转动连接。

5.根据权利要求4所述的用于超高速电机的测功装置，其特征在于，还包括小轴承和大轴承；

所述转筒的外壁与所述安装孔的孔壁通过所述大轴承转动连接，内壁与所述转轴通过所述小轴承转动连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于超高速电机的测功装置，其特征在于，还包括第二支撑座；

所述第二支撑座为两个，对称设置于所述定子的相对两侧的外部，其中一个的顶部固定有其中一个所述压力传感器，另一个的顶部固定有另一个所述压力传感器。

7.根据权利要求1至5任一项所述的用于超高速电机的测功装置，其特征在于，还包括编码器；

所述编码器固定于所述转子的一端。

8.一种用于超高速电机的测功系统，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的用于超高速电机的测功装置、PLC和终端；

所述PLC分别与所述测功装置的开关磁阻电机、所述压力传感器、所述终端连接。

9.根据权利要求8所述的用于超高速电机的测功系统，其特征在于，还包括功率分析仪；

所述功率分析仪与所述终端连接。

10.根据权利要求8所述的用于超高速电机的测功系统，其特征在于，所述终端为电脑。

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