[发明专利]模块化永磁同步伺服电机机械性能参数测试装置

说明书

技术领域

该发明涉及电机测试领域，特别涉及永磁同步伺服电机机械测试装置。

背景技术

21世纪以来，交流伺服系统已成为机械自动控制业的基础元件。在高精度、宽调速范围的伺服驱动应用中，永磁同步伺服电机(PMSM)所构成的伺服驱动器性能较好，能够实现高速、高精度、高稳定度、快速响应、高效节能的运动控制。永磁同步伺服电机具有结构简单、体积小、效率高、功率因数高、转矩电流比高、转动惯量低、易于散热及维护保养等优点。其被广泛应用于工业自动化、汽车、航空、导航系统、精密数控机床、加工中心、机器人等领域。

目前在现有电机测试装置或系统中，主要是针对于三相异步电机、直线电机、发电机的性能测试。其缺点主要是功能单一，在试验项目和电机类型、规格等方面受到限制。而且这些测试装置无法直接用于对永磁同步伺服电机机械性能参数进行测试，因这些装置在测量和数据处理的性能指标上不能满足高精度、高可靠性、宽调速范围宽的永磁同步伺服电机的测试需求。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前永磁同步伺服电机机械性能测试试验技术的不足，提出一种模块化永磁同步伺服电机机械性能参数测试装置，模拟不同负载工况测试永磁同步伺服电机机械性能。其可实现对永磁同步伺服电机的转速、转矩参数数据的实时检测，得到永磁同步伺服电机运行特性，如空载特性、负载特性、机械特性、动态特性，用于评价永磁同步伺服电机的机械特性。

为实现上述目标，本发明的技术方案如下：

一种模块化永磁同步伺服电机机械性能参数测试装置，它包括被测电机模块、信号检测模块、机械传动模块、模拟负载模块、底座模块所组成；所述被测电机模块包括永磁同步伺服电机(1)、法兰座(2)所组成；所述信号检测模块包括第一联轴器(3)、转矩转速传感器(4)、调整垫块(5)、第二联轴器(6)所组成；所述机械传动模块包括第一轴承座(7)、第一同步轮(8)、第二同步轮(9)和同步带(10)、第二轴承座(11)所组成；所述模拟负载模块包括第三联轴器(12)、磁粉制动器(13)所组成；所述底座模块包括T型槽平台(14)；所述被测电机模块、信号检测模块、机械传动模块、模拟负载模块依次连接；所述被测电机模块、信号检测模块、机械传动模块、模拟负载模块固定在底座模块上。

所述的信号检测模块的转矩转速传感器(4)，转矩转速传感器能够实现对永磁同步伺服电机的转速、转矩参数数据的实时检测，这些参数的变化可反映永磁同步伺服电机运行特性，如空载特性、负载特性、机械特性、动态特性。

所述的机械传动模块的第一同步轮(8)、第二同步轮(9)和同步带(10)的齿形结构采用圆齿形结构，该结构可降低机械传动过程中产生的噪声，防止打滑，提高机械传动效率和同步带的使用寿命。

所述的模拟负载模块的磁粉制动器(13)，磁粉制动器能够通过改变输入的激磁电流大小产生不同大小的制动力矩来模拟不同大小负载工况，并将其加载到永磁同步伺服电机，测试永磁同步伺服电机机械性能参数。

所述永磁同步伺服电机(1)安装在法兰座(2)上，所述转矩转速传感器(4)固定在调整垫块(5)上；所述永磁同步伺服电机(1)通过第一联轴器(3)与转矩转速传感器(4)连接；所述转矩转速传感器(4)通过第二联轴器(6)与第一轴承座(7)的输入轴端连接；所述第一轴承座(7)的输出轴端和第二轴承座(11)的输入轴端通过第一同步轮(8)、第二同步轮(9)和同步带(10)连接；所述第二轴承座(11)的输出轴端通过第三联轴器(12)与磁粉制动器(13)连接。

本发明具有以下优点：

1、本发明采用模块化结构，根据永磁同步伺服电机需要测试性能参数的不同，可灵活地将不同模块进行组合，较好的满足永磁同步伺服电机调速范围广和不同测量精度的要求。

2、本发明机械传动模块的第一同步轮、第二同步轮和同步带的齿形结构采用圆齿形结构，该结构可降低机械传动过程中产生的噪声，防止打滑，提高机械传动效率和同步带的使用寿命。

3、本发明模拟负载模块的磁粉制动器，通过改变输入的激磁电流大小产生不同大小的制动力矩模拟不同大小负载工况，用于测试永磁同步伺服电机的机械性能参数，描述永磁同步伺服电机的运行特性：空载特性、负载特性、机械特性、动态特性，便于评价永磁同步伺服电机的机械性能。

附图说明

附图为模块化永磁同步伺服电机机械性能参数测试装置示意图；