一种电机测试实验系统的制作方法

本实用新型涉及一种电机实验装置，更具体地说，它涉及一种电机测试实验系统。

背景技术：

交流电机是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展，交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比，由于没有换向器（见直流电机的换向），因此结构简单，制造方便，比较牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。为了便于教学和工程试验会使用电机实验台进行教学和试验。

目前，公告号为CN203616450U的中国实用新型专利公开了一种电机系统检测实验装置，包括电机座和可调负载座，所述电机座开有电机输出轴通孔，所述电机固定在电机座上且电机的输出轴穿过所述电机输出轴通孔，所述可调负载座开有可调负载输入轴通孔，所述可调负载座上固定连接有可调负载组件，所述可调负载组件的力矩输入轴穿过所述可调负载输入轴通孔，所述电机的输出轴通过联轴器与可调负载的力矩输入轴连接，所述电机座上固定连接有测试电机转速或转矩的检测驱动组件。

上述技术方案中实验装置只能测试电机的转速和转矩，电机测试数据不完整。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型在于提供一种电机测试实验系统，利用扭矩转速传感器、温度传感器和振动传感器分别检测测试电机在各个转速下的扭矩、温度和振动频谱，采集的数据更加完整，更加全面的反应出测试电机实时的工作状况。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种电机测试实验系统，包括测试电机、负载组件和测试组件，所述测试电机电连接有控制器，所述测试组件包括扭矩转速传感器、温度传感器和振动传感器，所述扭矩转速传感器连接于测试电机的主轴和负载组件之间，所述振动传感器和温度传感器均固定连接于测试电机上，所述测试组件电连接有显示屏，所述显示屏显示测试组件检测测试电机的实时参数。

通过采用上述技术方案，利用控制器控制测试电机的启停和转速的变换，然后利用负载组件作为测试电机驱动的负载，然后利用扭矩转速传感器、温度传感器和振动传感器分别检测测试电机在各个转速下的扭矩、温度和振动频谱，采集的数据更加完整，更加全面的反应出测试电机实时的工作状况。

本实用新型进一步设置为：所述负载组件为直流发电机，所述直流发电机的主轴与扭矩转速传感器同轴固定连接，所述直流发电机电连接有蓄电池。

通过采用上述技术方案，在使用测试系统时，测试电机驱动直流发电机转动，从而使直流发电机发电然后储藏于蓄电池中，节约了能耗，节省了测试耗电。

本实用新型进一步设置为：所述直流发电机的主轴与扭矩转速传感器之间以及所述测试电机的主轴与扭矩转速传感器之间设有挠性联轴器。

通过采用上述技术方案，利用挠性联轴器补偿两轴之间由于制造安装不精确、工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移，并且可以缓和冲击，减少测试电机工作而产生的振动导致扭矩转速传感器测试产生偏差，使测试更加精确。

本实用新型进一步设置为：所述直流发电机的定子包括励磁绕组，所述励磁绕组与蓄电池的放电口电连接。

通过采用上述技术方案，利用蓄电池为励磁绕组通电，节约的电耗，并且利用励磁绕组增加了直流发电机的定子的磁场，从而增大扭矩，可以为测试电机提供更大的负载。

本实用新型进一步设置为：所述励磁绕组与蓄电池之间电连接有可调电阻。

通过采用上述技术方案，调节可调电阻的阻值从而调节励磁绕组所在电路的阻值，从而调节励磁绕组所在电路的电流大小，进而调节直流发电机定子的气隙磁场的强度，最后调节驱动直流发电机转动的扭矩，使负载组件的负载大小可调。

本实用新型进一步设置为：所述控制器电连接有第一电源线和第二电源线，所述第一电源线与三相电网连接，所述第二电源线与蓄电池的放电口电连接，所述第二电源线上串联有逆变器。

通过采用上述技术方案，当蓄电池电量不足时，利用电网通过第一电源线为测试电机和控制器通电；当蓄电池电量充足时，利用蓄电池通过第二电源线为测试电机和控制器通电，将蓄电池的电量充分的利用，减少了测试耗电。

本实用新型进一步设置为：所述控制器电连接有Z型继电器，所述Z型继电器同时与第一电源线和第二电源线电连接，当所述第一电源线与控制器连通时，所述第二电源线与控制器断开，当所述第一电源线与控制器断开时，所述第二电源线与控制器连通。

通过采用上述技术方案，当第一电源线与控制器连通时，第二电源线与控制器自动断开；当第一电源线与控制器断开时，第二电源线与控制器自动连通，两种不同的供电方式切换更加方便，使测试系统使用更加方便。

本实用新型进一步设置为：所述温度传感器放置于测试电机内部并且紧贴测试电机的绕组。

通过采用上述技术方案，利用温度传感器检测测试电机的绕组，从而使检测到的测试电机温度更加准确，提高了检测精度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一，利用扭矩转速传感器、温度传感器和振动传感器分别检测测试电机在各个转速下的扭矩、温度和振动频谱，采集的数据更加完整，更加全面的反应出测试电机实时的工作状况；

其二，利用直流发电机作为负载使用，在使用测试系统时，测试电机驱动直流发电机转动，从而使直流发电机发电然后储藏于蓄电池中，利用蓄电池和三相电网两种供电方式为测试电机和控制器供电，节约了能耗，节省了测试耗电；

其三，利用Z型继电器使两种不同的供电方式切换更加方便，使测试系统使用更加方便。

附图说明

图1为本实施例的立体图；

图2为本实施例用于展示测试组件的线框图；

图3为本实施例用于展示测试系统供电的线框图。

附图标记：1、测试电机；2、直流发电机；21、励磁绕组；3、台架；31、安装板；311、腰孔；4、测试组件；41、扭矩转速传感器；411、挠性联轴器；42、振动传感器；43、温度传感器；5、控制柜；51、显示屏；52、控制器；53、逆变器；54、Z型继电器；55、可调电阻；56、插座；57、第一电源线；58、第二电源线；6、蓄电池。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

一种电机测试实验系统，如图1所示，包括测试电机1、负载组件、测试组件4和台架3。台架3的左端固定连接有安装板31，测试电机1通过螺栓固定连接于安装板31上。安装板31上开设有若干个腰孔311，测试电机1的螺栓穿过安装板31上的腰孔311，利用腰孔311可以适应不同大小的测试电机1。负载组件为直流发电机2，直流发电机2通过螺栓固定于台架3上，台架3上还固定连接有控制柜5和蓄电池6，控制柜5上固定连接有显示屏51。

如图1和图2所示，测试组件4包括扭矩转速传感器41、温度传感器43（参见图2）和振动传感器42。扭矩转速传感器41固定连接有台架3上并且其左端与测试电机1的主轴同轴连接，扭矩转速传感器41的右端与直流发电机2的主轴同轴连接，利用扭矩转速传感器41检测测试电机1的转速和扭矩。直流发电机2的主轴与扭矩转速传感器41之间以及测试电机1的主轴与扭矩转速传感器41之间安装有挠性联轴器411，利用挠性联轴器411补偿两轴之间由于制造安装不精确、工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移，并且可以缓和冲击，减少测试电机1工作而产生的振动导致扭矩转速传感器41测试产生偏差，使测试更加精确。温度传感器43放置于测试电机1内部并且紧贴测试电机1的绕组。振动传感器42通过胶水固定于安装板31上，利用振动传感器42检测测试电机1工作时振动频谱。转速传感器、温度传感器43和振动传感器42均与显示屏51电连接，利用显示屏51显示测试组件4检测到的测试电机1的实时参数。

如图3所示，直流发电机2与蓄电池6的充电口电连接，在使用测试系统时，测试电机1（参见图1）驱动直流发电机2转动，从而使直流发电机2发电然后储藏于蓄电池6中。直流发电机2上的定子包括励磁绕组21，励磁绕组21与蓄电池6的放电口连接，励磁绕组21与蓄电池6之间电连接有可调电阻55。当可调电阻55的阻值变化时，调节励磁绕组21所在电路的阻值也发生变化，从而改变了励磁绕组21所在电路的电流大小，进而调节直流发电机2的定子的气隙磁场的强度，最后使驱动直流发电机2转动的扭矩也发生变化，达到了可调电阻55调节负载组件的负载大小，当可调电阻55越小时负载组件的负载越大。

如图2和图3所示，测试电机1电连接有控制器52，利用控制器52测试电机1的转速，控制器52被安装于控制柜5内。控制器52电连接有第一电源线57和第二电源线58，第一电源线57远离控制器52的一端与插座56连接，从而接入电网，第二电源线58电连接与蓄电池6的放电口电连接，第二电源线58上电连接有逆变器53。当蓄电池6电量不足时，利用电网通过第一电源线57为测试电机1和控制器52通电；当蓄电池6电量充足时，利用蓄电池6通过第二电源线58为测试电机1和控制器52通电，将蓄电池6的电量充分的利用，减少了测试耗电。为了方便切换两种不同的供电方式，控制器52电连接有Z型继电器54，Z型继电器54与第一电源线57和第二电源线58电连接。当第一电源线57与控制器52连通时，所述第二电源线58与控制器52断开，当第一电源线57与控制器52断开时，第二电源线58与控制器52连通。控制器52、逆变器53、第一电源线57、第二电源线58和Z型继电器54均固定于控制柜5内。

具体工作方式：利用控制器52使测试电机1启动，然后利用控制器52调节测试电机1的转速，利用振动传感器42检测测试电机1的振动频谱，利用温度传感器43检测测试电机1的绕组的温度，利用扭矩转速传感器41检测测试电机1的转速和扭矩，然后将检测所得的测试电机1的振动频谱、温度、转速和扭矩显示于显示屏51上。测试电机1驱动直流发电机2转动，使直流发电机2发电然后储藏于蓄电池6中。需要调节测试电机1驱动的负载时，调节可调电阻55以调节驱动直流发电机2扭矩的大小。当蓄电池6电量充足时，利用蓄电池6通过第二电源线58为测试电机1和控制器52通电，将蓄电池6的电量充分的利用，减少了测试耗电。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。