[发明专利]一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置有效
申请号: | 201811609181.2 | 申请日: | 2018-12-27 |
公开(公告)号: | CN109724728B | 公开(公告)日: | 2021-05-04 |
发明(设计)人: | 赵峰;郭柯 | 申请(专利权)人: | 中国科学院电工研究所 |
主分类号: | G01L3/10 | 分类号: | G01L3/10 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 程华 |
地址: | 100000 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 具有 变速 功能 接触 转矩 测量 装置 | ||
本发明公开了一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置,所述测量装置包括:测量模块、永磁转子、鼠笼转子、磁场调制环、主动端和从动端;所述永磁转子与所述主动端连接,所述鼠笼转子与所述从动端连接,所述永磁转子的转矩传递到所述鼠笼转子;所述永磁转子、所述磁场调制环和所述鼠笼转子从外到内依次嵌套且同轴心安装;所述测量模块分别与所述永磁转子和所述鼠笼转子无线连接,测量模块用于测量所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速,并根据永磁转子和鼠笼转子的转速和转矩传递比率计算所述永磁转子与所述鼠笼转子之间的转矩。能够实现有级调速,将变速功能、联轴功能与转矩测量集成在一起,无最高转速制约,能够实现高速运行。
技术领域
本发明涉及转矩测量装置领域,特别是涉及一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置。
背景技术
目前,大部分的转矩测量装置都是通过测量应变片的应变来进行转矩的测量,因此测量设备都是安装至主动端和从动端之间的,在很多狭小的场合难以安装;另一方面需要很好的机械对中,否则,在高速旋转时容易造成被测设备或者测量设备的损坏,机械对中繁琐且耗时。同时转矩测量使用的应变片受到外力或者恶劣环境下容易损坏,修复困难。在很多测量实验台中,需要变速箱进行变速,而机械变速箱需要润滑和冷却,长期使用需要维护,而且容易疲劳损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够快速柔性联轴功能,能够通过机械转速的测量计算传递转矩的具有变速功能的非接触式转矩测量装置。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种具有变速功能的非接触式转矩测量装置,所述测量装置包括:永磁转子、鼠笼转子、磁场调制环、主动端和从动端;
所述永磁转子和所述鼠笼转子与所述主动端和从动端连接,所述主动端的转矩传递到所述从动端;
所述永磁转子、所述磁场调制环和所述鼠笼转子从外到内依次嵌套且同轴心安装;
所述磁场调制环包括多段调制铁芯,多段所述调制铁芯并列放置,多段所述调制铁芯均设置有开槽,多段所述调制铁芯每段的开槽数量均不同;每段所述调制铁芯设置在所述永磁转子与所述鼠笼转子之间,所述主动端和所述从动端具有不同的转矩传递倍率和调速比,实现一种具有变速功能的非接触式联轴器装置。
可选的,所述测量装置还包括:测量模块;
所述测量模块分别与所述永磁转子和所述鼠笼转子连接,所述测量模块用于测量所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速,并根据所述永磁转子和所述鼠笼转子的转速和所述永磁转子和所述鼠笼转子的转矩传递倍率计算所述永磁转子与所述鼠笼转子之间传递的转矩。
可选的,多段所述调制铁芯的宽度均大于或等于所述永磁转子和所述鼠笼转子的宽度。
可选的,所述永磁转子、所述鼠笼转子和所述磁场调制环均为圆柱筒形结构;
所述永磁转子的内径大于所述磁场调制环的外径;
所述磁场调制环的内径大于所述鼠笼转子的外径;
所述磁场调制环设置有开槽,每段所述磁场调制环的开槽的大小相同,每两个所述开槽的间隔距离相同。
可选的,所述永磁转子包括:永磁转子铁芯和永磁体;
所述永磁转子铁芯为软磁材料叠压形成圆柱筒形结构;
所述永磁体按照N极、S极交替的顺序沿圆周方向排列在所述永磁转子铁芯的内壁。
可选的,所述鼠笼转子包括鼠笼转子铁芯、鼠笼条和导电端环;
所述鼠笼转子铁芯为软磁材料叠压形成的圆柱形结构;
所述鼠笼转子铁芯的外圆设置有导体槽,所述鼠笼条设置在所述导体槽内;
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