[发明专利]一种电动微耕机研发实验装置及方法

权利要求书

1.一种电动微耕机研发实验方法，其特征在于，其步骤为：

1)检查并确定现有电动微耕机上的直流无刷电机(2)及蓄电池(1)处于正常可工作状态；

2)在电动微耕机的操作杆(7)上安装电机控制器(3)和在线采集系统(4)，蓄电池(1)输出电能经过电机控制器(3)调整后，再输入至直流无刷电机(2)中进行供电；在线采集系统(4)检测电机控制器(3)输入侧电流电压，和电机控制器(3)输出的脉冲转速信号，并将检测信号储存至储存模块(4-5)中；

3)直流无刷电机(2)及电机控制器(3)与电力测功机测试台连接，调整电力测功机测试台上的电池模拟器输入给控制器的电压，以规定电压为间隔单位，测试该系统在不同电压下的动力特性及效率特性，得到该系统在不同电压下的输出扭矩随转速的变化曲线和总体效率随工况变化规律；

4)依次将不同的工作刀具安装在电动微耕机上进行作业，得到并记录使用不同工作刀具时，在线采集系统(4)检测到的电压、电流及脉冲转速信号，其中脉冲转速信号代表电机实际转速，电流电压代表电机的输出功率及扭矩；

5)在线采集系统测试记录电动微耕机在特定的具体作业条件下，工作时的电压、平均电流、瞬态电流、转速，并根据测得的数据计算出扭矩数据，与在电力测功机测试台上测得的动力系统在该对应电压下的动力参数和效率参数进行一一对应，通过查表的方式得到在该作业条件下应有的输入功率、输入扭矩、最大峰值扭矩、最佳效率区间；

6)通过步骤1)-步骤4)，得到不同作业条件下应有的平均功率、平均扭矩、瞬态扭矩；使用时，对照实验结果，选用合适规格、型号、电池容量的微耕机。

2.根据权利要求1所述的一种电动微耕机研发实验方法，其特征在于：所述的步骤3)中，电池模拟器输入给控制器的电压从50V-70V进行调整，以1V电压为间隔单位。

3.一种权利要求1所述的电动微耕机研发实验方法所使用的电动微耕机研发实验装置，微耕机中包括有工作刀具(6)、操作杆(7)和直流无刷电机(2)，其特征在于：微耕机的工作刀具(5)通过微耕机底盘(5)安装在安装台(8)上，工作刀具(5)的动力输入端与安装台(8)上直流无刷电机(2)动力输出端连接；在操作杆(7)上安装有电机控制器(3)、在线采集系统(4)和蓄电池(1)；

蓄电池(1)的电能经过电机控制器(3)后输出至直流无刷电机(3)中，电机控制器(3)用于调整直流无刷电机(3)接收到的三相直流电的频率，控制直流无刷电机(3)的输出扭矩和转速；

在线采集系统(4)的采集信号输入端与电机控制器(3)连接，用于采集电机控制器(3)输入的电压和电流信号、电机控制器(3)输出的电机转速信号；

在线采集系统(4)中包括有储存模块(4-5)和主控芯片(4-1)，储存模块(4-5)与主控芯片(4-1)连接，用于储存采集信息及计算得到的扭矩信号。

4.根据权利要求3所述的一种电动微耕机研发实验装置，其特征在于：所述的先采集系统(4)中主控芯片(4-1)为C8051F040芯片，采集信号依次经过放大电路(4-2)、多路开关电路(4-3)、A/D转换器(4-4)后输入至主控芯片(4-1)中，采集信息储存至与主控芯片(4-1)连接储存模块(4-5)的同时，通过USB传输至计算机中进行显示。

5.根据权利要求4所述的一种电动微耕机研发实验装置，其特征在于：所述的在线采集系统(4)的采集电路与电机控制器(3)正负极输入端连接，在线采集系统(4)的采集电路与电机控制器(3)输出的脉冲转速信号相连。