[发明专利]一种针对大电流拉闸设备的角度和转矩测量系统

权利要求书

1.一种针对大电流拉闸设备的角度和转矩测量系统，其特征在于，包括陪试永磁电机，联轴器和扭矩转速传感器，被试电机执行机构，升降机构，试验台架；所述试验台架包括被试电机安装板、框架、连接机构、定位结构；所述被试电机安装板为矩形，中间开有圆孔，前方的左右两侧分别开有五个阶梯圆孔，阶梯圆孔用于安装螺栓，所述被试电机安装板的后方两侧，分别开有三个阶梯圆孔，所述被试电机安装板的四个角分别设置一个升降孔，与升降机构相配合；所述框架包括四根立柱、四根长梁、四根短梁；所述立柱分别设置在被试电机安装板下方的四个角上，垂直设置；四根长梁相互平行，四根短梁相互平行；所述连接机构包括两个侧板、背部板、底板；所述底板开有圆孔，两个侧板及背部板分别开有螺栓孔；所述侧板及背部板上部设置加强肋板，背部板内侧表面设置轴承座安装板；

所述联轴器和扭矩转速传感器包括联轴器，扭矩传感器；所述联轴器，扭矩传感器设置在连接机构内部，并与陪试永磁电机转轴相连；所述定位结构包括轴套，方轴固定座；所述轴套及方轴固定座通过螺栓固定在轴承座安装板上；所述升降机构包括控制装置，升降气缸；所述控制装置控制升降气缸，升降气缸包括四根升降立柱，升降板；所述升降板中心开有圆孔；所述被试电机执行机构包括被试电机，被试电机固定机构，被试电机转轴穿过升降板中心的圆孔；

还包括控制系统，绝对值编码器；所述绝对值编码器实时监控被试电机与陪试永磁电机的位置信息，并输出与两个电机位置参数一一对应的脉冲信号；所述控制系统接收绝对值编码器的脉冲信号，并换算成被试电机执行机构和陪试永磁电机角度信息，以此判断被试电机执行机构的位置是否出现偏差；当被试电机执行机构启动时，陪试永磁电机同时启动，此时绝对值编码器记录的被试电机执行机构位置为起始零点，陪试永磁电机正向输出扭矩T0；当被试电机执行机构到达终点位置，控制系统记录当前行程中绝对值编码器的脉冲个数P1；当被试电机执行机构回到起始零点时，控制系统记录回程中绝对值编码器的脉冲个数P2；所述被试电机执行机构及陪试永磁电机作圆周运动；

其中，当被试电机执行机构在后半周运动时，被试电机执行机构从起始零点出发，陪试永磁电机输出负向扭矩为T0；所述被试电机执行机构与陪试永磁电机的扭矩变化情况与前半周运动相反；所述陪试永磁电机采用矢量控制方法，直接控制扭矩输出，并受控制系统控制；

具体的，陪试永磁电机保持输出负向扭矩T₀，直到监控到被试电机执行机构到达位置b₁时，陪试永磁电机立即增大负向扭矩输出，使得被试电机执行机构位置达到b₂时扭矩刚好上升到T₁，扭矩的上升斜率根据b₁与b₂和T₀与T₁得到，即然后陪试永磁电机保持负向恒定扭矩T₁输出直到被试电机执行机构位置到达b₃；

当控制系统监控到被试电机执行机构位置到达b₃时，立即降低陪试永磁电机扭矩输出，使得被试电机执行机构位置到达b₄时陪试永磁电机扭矩刚好下降到T₀，扭矩下降斜率为

当控制系统监控到被试电机执行机构正向转动时，立即增大陪试永磁电机正向扭矩输出，使得被试电机执行机构位置达到b₃时扭矩刚好到达T₁，扭矩上升斜率为然后陪试永磁电机保持正向恒定扭矩T₁输出直到被试电机执行机构（1）位置到达b₂；

当控制系统监控到电机位置到达b₂时，立即降低陪试永磁电机（4）扭矩输出，使得被试电机执行机构（1）位置到达b₁时陪试永磁电机扭矩刚好下降到T₀，扭矩下降斜率为然后陪试永磁电机保持扭矩T₀输出直到被试电机执行机构回到起点零点位置。