[实用新型]一种用于测量电机转矩脉动的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是电机转矩脉动的测量装置。

背景技术

由电机结构和控制引起的电机转矩脉动，限制了电机在伺服驱动等高性能场合的应用。电机转矩脉动的研究一直受到人们的关注，实现宽转速范围运行的电机转矩脉动测量是分析转矩脉动产生原因、判断转矩脉动大小和研究减小转矩脉动方法的重要依据。因此，如何测量电机宽转速范围运行的转矩脉动成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于测量电机转矩脉动的装置，其特征在于，所述测量装置包括：被测电机、编码器、整形电路、分频电路、多路转换开关、频率电压转换电路、放大电路、滤波电路、保护电路、信号通道选择电路、数据采集电路和上位机平台；其中，

所述编码器与被测电机同轴连接，编码器发出与被测电机转速成正比的脉冲信号；

所述整形电路与编码器相连接，整形电路对编码器输出的脉冲信号进行整形处理；

所述分频电路与整形电路相连接，分频电路根据转速高低采用不同分频系数来降低编码器输出脉冲信号的频率，便于转矩脉动的测量；

所述第一4路转换开关(7)与分频电路相连接，多路转换开关能实现不同转速段的划分，提高测量的精度；

所述频率电压转换电路与第一4路转换开关(7)，频率电压转换电路将一定频率的脉冲信号转化为与脉冲频率成正比的模拟电压信号；

所述第二4路转换开关(9)与频率电压转换电路相连接，多路转换开关能实现不同转速段的划分，提高测量的精度；

所述放大电路与第二4路转换开关(9)相连接，各放大电路对第二4路转换开关(9) 输出的模拟电压进行放大处理；

所述滤波电路与放大电路相连接，滤波电路实现电压信号的滤波处理；

所述保护电路与滤波电路相连接，开关闭合时装置在最大分频系数下测量旋转的电机，实现测量装置的保护；

所述信号通道选择电路与滤波电路输出的模拟电压u_o为输入，将多路转换开关的判断信号A₁A₀送到第一4路转换开关(7)和第二4路转换开关(9)；

所述数据采集电路与滤波电路相连接，数据采集电路采集反映电机转速的模拟电压，并传输给上位机平台；

所述上位机平台与数据采集电路相连接，上位机平台将反映转速脉动的模拟电压计算成转矩脉动，并对该转矩脉动数据进行显示与存储。

通过分频电路、多路转换开关、放大电路和信号通道选择电路实现不同转速段的划分和相应转速的转矩脉动测量，使得装置能够测量电机宽转速范围运行时的转矩脉动；采用4 路转换开关将电机转速分为4段，将被测电机(1)的转速分为低速段(0～1/8n_max)、中速段(1/8n_max～1/4n_max)、高速段(1/4n_max～1/2n_max)和超高速段(1/2n_max～n_max)；其中，超高速段信号通道由8分频电路、第一4路转换开关(7)的D0、频率电压转换电路、第二4路转换开关(9)的D0、8倍放大电路、滤波电路及信号通道选择电路组成；高速段信号通道由 4分频电路、第一4路转换开关(7)的D1、频率电压转换电路、第二4路转换开关(9) 的D1、4倍放大电路、滤波电路及信号通道选择电路组成；中速段信号通道由2分频电路、第一4路转换开关(7)的D2、频率电压转换电路、第二4路转换开关(9)的D2、2倍放大电路、滤波电路及信号通道选择电路组成；低速段信号通道由第一4路转换开关(7)的 D3、频率电压转换电路、第二4路转换开关(9)的D3、滤波电路及信号通道选择电路组成。