一种伺服电机测功机的制作方法

本申请涉及一种伺服电机测功机，用于电机的测功中。

背景技术：

目前市场上用于测量和控制旋转扭矩和速度的设备通常选用测功机，测功机一般分为水力测功机、电涡流测功机、磁粉测功机、磁滞测功机和电力测功机；其中电力测功机都选用了三相异步电力测功机或直流电力测功机。

现有技术的缺点：

水力测功机具有低转速低转矩、高转速高转矩的动力特性，不适用于低转速大扭矩的旋转机械的试验，并且在转速低于一定值时会产生振动不稳定加载等缺陷。

电涡流测功机低转速加载性能差，在实际应用中无法做到零速额定转矩输出，只能适用于高速测试，并且其不能作为反拖设备进行加载。

磁粉测功机由于需要磁粉，在磁粉分布不均匀的情况下，加载会出现震荡，甚至过载损坏待测品；其高速性能较差，不允许超过3000r/min使用，并且其不能作为反拖设备进行加载。

磁滞测功机由于其空心杯等内部结构决定，吸收功能不能超过3kW，并且其不能作为反拖设备进行加载。

三相异步变频电力测功机由于三相异步变频调速电动机自身性能决定，其低转速区具有不可控、不稳定的情况，导致其不适用于低速运行，且市场上配套的变频器在控制三相异步变频调速电动机时需要对电机加以一定的励磁进行识别电机当前状态，因此只要变频器启动，都会使三相异步变频调速电动机产生一定的转矩，无法做到真正的零转矩状态；并且三相异步变频调速电动机不运行零速输出扭矩，综合上述情况，此种测功机不适用于微型或小型旋转机械的测试，并具有一定的局限性。

直流电力测功机所选用的是直流有刷电动机作为加载控制，直流有刷电机自身的结构决定了其结构复杂、可靠性差、故障多、维护工作量大、寿命短及换向火花易产生电磁干扰等缺点。

鉴于此，如何设计出一种伺服电机测功机，克服上述现有技术中所存在的缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于克服现有技术中存在的技术问题，而提供一种伺服电机测功机。

本申请的目的是通过如下技术方案来完成的，一种伺服电机测功机，包括测控主柜、试验平台，所述测控主柜固定设于试验平台的下部，试验平台上设有待测电机，待测电机沿着试验平台的表面上固定，试验平台的上部还设有转矩转速传感器与伺服加载电机，伺服加载电机通过转矩转速传感器与待测电机固定连接，测控主柜与伺服加载电机之间电性连接。

所述测控主柜与试验平台的左侧部固定安装有试验电源进行供电。

所述测控主柜包括工控机以及连接在工控机右侧的可编程控制器，可编程控制器右侧固定连接有控制电路，控制电路与试验平台中的伺服加载电机电性连接。

所述测控主柜的下部中设有电参数测试模块与测控主柜左侧部固定安装的试验电源连接，电参数测试模块向上与工控机连接。

所述工控机与伺服加载电机之间还并联有电阻测试模块、温度测试模块、转矩转速测试模块。

本申请与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果；

1、解决旋转机械在低速或零速时的扭力加载需求。

2、解决加载控制范围内扭力或转速控制不稳定或震荡的情况。

3、兼容低速与高速情况下的各种旋转机械加载需要。

4、提高测功机的稳定性和可靠性。

5、结构简单、设计合理，连接紧密、稳定性高。

6、选材方便、便于生产制造，造价低、易于普及。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请的系统结构示意图。

图2为本申请的整体使用状态图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中所述的一种伺服电机测功机，包括测控主柜1、试验平台2，所述测控主柜1固定设于试验平台2的下部，试验平台2上设有待测电机23，待测电机23沿着试验平台2的表面上固定，试验平台2的上部还设有转矩转速传感器22与伺服加载电机21，伺服加载电机21通过转矩转速传感器22与待测电机23固定连接，测控主柜1与伺服加载电机21之间电性连接；至少具有兼容低速与高速情况下的各种旋转机械加载需要的效果。

本申请实施例中，

通过测控主柜1设于试验平台2的下部，通过试验平台2上部的伺服加载电机21与待测电机23连接，利用伺服加载电机21的性能对待测电机23进行功率的测试。

参见图1～图2中所示，一种伺服电机测功机，包括测控主柜1、试验平台2，利用测控主柜1中的测试元件对

所述测控主柜1固定设于试验平台2的下部，试验平台2上设有待测电机23，待测电机 23沿着试验平台2的表面上固定，试验平台2的上部还设有转矩转速传感器22与伺服加载电机21，伺服加载电机21通过转矩转速传感器22与待测电机23固定连接，测控主柜1与伺服加载电机21之间电性连接。

将伺服加载电机21、转矩转速传感器22与待测电机23统一固定在试验平台2的水平表面上，利用水平面对上述三个器件进行固定，进而形成统一的连接方式。

将长方体形状的测控主柜1安装在试验平台2的下部，形成以一体化的安装模式。

本申请实施例中，

所述测控主柜1与试验平台2的左侧部固定安装有试验电源进行供电。

利用试验电源对测控主柜1与试验平台2中的各个器件以及电机进行供电，保证系统正常运行。

本申请实施例中，

所述测控主柜1包括工控机11以及连接在工控机11右侧的可编程控制器12，工业计算机及上位机软件11：使用上位机软件11进行集中控制和测量，将所有各测量单元数据全部实时传输至上位机软件11进行同步显示和保存。

PLC可编程控制器12及控制电路13：用于完成系统各个动作的安装连接与控制，其中，可编程控制器12右侧固定连接有控制电路13，控制电路13与试验平台2中的伺服加载电机21电性连接。

本申请实施例中，

所述测控主柜1的下部中设有电参数测试模块14与测控主柜1左侧部固定安装的试验电源连接，电参数测试模块14向上与工控机11连接。

电参数测量单元14；用于测量待测电机23的输入电压、电流、功率等电参数；

通过电参数测量单元14对待测电机23中的多个数据进行测试，进而完成对待测电机23实际运动状态的检测。

利用工控机11对其中的数据进行统一的收集与控制。

本申请实施例中，

所述工控机11与伺服加载电机21之间还并联有电阻测试模块15、温度测试模块16、转矩转速测试模块17。

通过

电阻测试模块15即电阻测量单元或电阻测试元件或电阻检测器；用于测量待测电机23绕组的直流电阻阻值。

温度测试模块16即温度测量单元或温度测试元件或温度感应器；用于测量待测电机23各个部位的温度，温度测量模块可最多达到8通道温度的实时测量，历史温度曲线显示及数据通信传输接口。

转矩转速测试模块17即转矩转速测量单元或转矩转速测试元件或转矩转速感应器；用于测量待测电机23轴端的加载量及转速，转矩转速测量模块要求精度可达0.2级，满足低转速精度要求，允许冲击转矩负载。

本申请实施例中，

本伺服电力测功机，包括测控主柜1、试验台架2。

上述测控主柜1内集成有

试验台架2，包括伺服加载电机21、转矩转速传感器22、待测电机23及试验台架24等。

系统利用伺服电机可进行转速运行和转矩运行的特点作为加载，并且伺服电机可实现转速控制环、转矩控制环的同时控制，因此伺服电机可从0r/min至额定转速间的全程稳定加载；伺服电机与伺服驱动器间通过20位编码器信号的连接，实现内部的自身闭环，因此其运行与加载将非常稳定。

申请中的结构与系统，解决旋转机械在低速或零速时的扭力加载需求；解决加载控制范 围内扭力或转速控制不稳定或震荡的情况；兼容低速与高速情况下的各种旋转机械加载需要；提高测功机的稳定性和可靠性。

以上所述仅为本申请的实施例而已，而且，本申请中零部件所取的名称也可以不同，并不限制本申请中的名称。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的构思和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。