[发明专利]一种针对直线振荡电机的直线力加载负载模拟装置

摘要

本发明公开一种针对直线振荡电机的直线力加载负载模拟装置，为直线振荡电机提供多种形式、负载力大小可变的带载环境，从而为评估直线振荡电机动态性能提供测试基础。在结构上，该负载模拟装置采用音圈电机作为负载力来源，通过设计的检测机构将音圈电机与直线振荡电机动子固连，通过改变音圈电机输入电流大小来调节负载力，从而实现多模式、可控的负载力加载；在控制策略上，为实现精确的多模式力加载，系统对直线振荡电机的速度、加速度信号进行实时采集、滤波、重构，根据负载力形式得到音圈电机的控制输入信号，从而可实现对弹簧负载、阻尼负载、液压负载等多种负载模式的精确力加载，为直线振荡电机性能评估提供有力支撑。

主权项

1.一种针对直线振荡电机的直线力加载负载模拟装置，其特征在于：包括由前至后依次设置的被测直线振荡电机、检测机构与加载电机；所述检测机构中具有力传感器与位移传感器；通过力传感器将被测直线振荡电机与加载电机的输出轴间连接，检测被测直线振荡电机与加载电机相互之间的作用力；位移传感器连接被测直线振荡电机的输出轴，检测被测直线振荡电机的输出位移；所述检测机构包括被测电机连接件、位移传感器、力传感器与加载电机连接件；其中，力传感器设置于被测电机连接件与加载电机连接件之间，两端通过连接螺栓与被测电机连接件和加载电机连接件固定；被测电机连接件和加载电机连接件分别与被测直线振荡电机和加载电机输出轴间固定；同时，位移传感器相对被测直线振荡电机固定，位移传感器的拉杆固定于被测电机连接件上；上述力传感器两端与被测电机连接件和加载电机连接件之间还设置有隔离螺母；加载电机采用音圈加载电机；音圈加载电机由电机端盖、电机背铁、轴向磁铁、铁环、电机绕组、绕组架与电机芯轴组成；其中，筒状结构电机背铁内部同轴设置有电机芯轴与筒状绕组架；电机芯轴与筒状绕组架两者间内外相套；轴向磁铁与铁环沿电机芯轴轴向交替套于电机芯轴上径向定位,且两端为轴向磁铁,相隔的2块轴向磁铁的磁极方向相同；同时在电机芯轴上，位于两端部的轴向磁铁外侧还加装磁性相反的轴向磁铁，由此增大气隙的径向磁场输出量，从而增大输出力；上述轴向磁铁与铁环周向上与绕组架内壁间具有间隙；电机背铁两端通过电机端盖密封，同时实现轴向磁铁与铁环轴向上的定位；绕组架外壁上周向开有环形凹槽，且将凹槽沿绕组架周向分为左半部分与右半部分，在左半部分与右半部分上分别缠绕有电机绕组，两个绕组结构充分利用了空间，增大了加载电机输出力；绕组架一端端部周向上均设有弧形截面输出杆，全部弧形截面输出杆同弧心，共同构成音圈加载电机的输出轴；音圈加载电机左半部和右半部两个绕组对应的左右两部分的径向磁场方向相反，当左半部和右半部两个绕组通相反方向的电流时，在两个绕组线圈上产生的安培力方向相同，安培力的合力作为音圈加载电机的力输出。