试验装置的制作方法

1.本发明涉及电机测试技术领域，特别是涉及试验装置。


背景技术：

2.曳引机是电梯的核心驱动部件，被称为电梯的“心脏”，超高速大载重电梯用曳引机的需求逐步上升。随着国内超高层建筑的发展，超高速大载重电梯在国内市场的竞争日益激烈，而超高速、大载重电梯由于应用的额定载重从1150kg到超过4500kg、建筑物高度从180m到超过530m，从单轿厢结构的电梯到双轿厢结构的电梯，导致电梯用曳引机的功率(从几十千瓦到几百千瓦)、转矩(从三千多牛米到一万牛米)存在巨大差异，这样就使得在发开新曳引机过程中，验证其电气性能成为一个难点。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种试验装置，兼容验证不同功率的曳引机，保证曳引机的电气测试可靠。
4.一种试验装置，包括：支架；主轴，设于所述支架上；至少两个驱动器，沿所述主轴的轴向间隔设置，且均与所述主轴驱动连接，用于驱使所述主轴绕自身轴线旋转；其中，各个所述驱动器被配置为能选择性控制通电，且至少两个所述驱动器之间的电连接能在并联连接与串联连接之间切换。
5.上述的试验装置，沿主轴的轴向间隔排列至少两个驱动器，且各个驱动器被配置为能选择性控制通电。当被测曳引机的功率、转矩小于单个驱动器的额定功率、转矩时，可选择其中一台驱动器通电，以对被测曳引机输出拖动功率和转矩。由于任意两个驱动器之间的电连接之间电连接关系能在并联连接与串联连接之间切换，因此，当被测曳引机的功率、转矩大于单台驱动器的额定功率、转矩且电流大于单台驱动器的额定电流时，可将至少两台驱动器并联连接，并对该两台驱动器均单独通电，以使试验装置输出更大的功率、转矩和电流。当被测曳引机的功率、转矩大于单台驱动器的额定功率、转矩且电压大于单台驱动器的额定电压时，可将至少两台驱动器串联连接，并对该两台驱动器均单独通电，以使试验装置输出更大的功率、转矩和电压。如此，通过转换不同的驱动器的接线方法，实现试验装置的不同工作状态，改变其输出的拖动功率、转矩和电流或电压，以兼容验证不同功率的曳引机，保证被测曳引机的电气测试可靠。
6.在其中一个实施例中，至少两个所述驱动器包括第一驱动器与第二驱动器，所述第一驱动器与所述第二驱动器之间的电连接能在并联连接与串联连接之间切换，且两者均能选择性控制通电。
7.在其中一个实施例中，所述第一驱动器上设有第一连接端组，所述第二驱动器上设有电连接的第二连接端组与第三连接端组，所述第三连接端组用于与外部电源电连接，所述第一连接端组可选择性与所述第二连接端组和外部电源电连接。
8.在其中一个实施例中，所述第一驱动器包括第一转子及套设于所述第一转子外的
第一定子，所述第二驱动器包括第二转子及套设于所述第二转子外的第二定子，所述第一转子与所述第二转子间隔套接于所述主轴上，所述第一定子与所述第二定子之间的电连接能在并联连接与串联连接之间切换。
9.在其中一个实施例中，所述第一转子包括套接于所述主轴上的第一转子轭、以及设于所述第一转子轭的外侧面上的第一磁性件，所述第二转子包括套接于所述主轴上的第二转子轭、以及设于所述第二转子轭的外侧面上的第二磁性件，同一磁性的所述第一磁性件与所述第二磁性件在所述主轴轴向上对齐设置。
10.在其中一个实施例中，所述第一转子轭的外侧面上沿自身周向间隔设有至少两个第一隔磁件，所述第一磁性件设于相邻两个所述第一隔磁件之间。
11.在其中一个实施例中，所述第二转子轭的外侧面上沿自身周向间隔设有至少两个第二隔磁件，所述第二磁性件设于相邻两个所述第二隔磁件之间。
12.在其中一个实施例中，所述第一定子包括套设于所述第一转子外的第一定子架、以及第一绕组，所述第二定子包括套设于所述第二转子外的第二定子架、以及第二绕组，所述第一定子架与所述第二定子架上分别对应设有供所述第一绕组缠绕的第一线槽、以及供所述第二绕组缠绕的第二线槽，所述第一线槽与所述第二线槽在所述主轴轴向上对齐设置。
13.在其中一个实施例中，所述支架为两个，所述主轴可旋转设于两个所述支架上，全部所述驱动器均位于两个所述支架之间。
14.在其中一个实施例中，所述试验装置还包括端盖与轴承，所述支架上设有收容所述轴承的安装腔，所述主轴一端伸入所述安装腔并套接在所述轴承内，所述安装腔背向所述驱动器的一侧具有开口，所述端盖套接于所述主轴并封闭所述开口。
15.在其中一个实施例中，所述试验装置还包括基座，所述支架设于所述基座上。
16.在其中一个实施例中，所述试验装置还包括检测器，所述检测器用于获取所述主轴的旋转信息。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为一个实施例中所述的试验装置结构剖视图；
20.图2为一个实施例中所述的主轴、第一转子和第二转子配合示意图；
21.图3为一个实施例中所述的串联时第一驱动器与第二驱动器之间接线示意图；
22.图4为一个实施例中所述的并联时第一驱动器与第二驱动器之间接线示意图。
23.100、试验装置；110、支架；111、安装腔；112、开口；113、上座；114、下座；115、端盖；120、主轴；121、轴承；122、检测器；130、驱动器；140、第一驱动器；141、第一转子；141a、第一转子轭；141b、第一磁性件；141c、第一隔磁件；142、第一定子；142a、第一定子架；142b、第一
绕组；143、第一连接端组；143a、第一端子；143b、第二端子；150、第二驱动器；151、第二转子；151a、第二转子轭；151b、第二磁性件；151c、第二隔磁件；152、第二定子；152a、第二定子架；152b、第二绕组；153、第二连接端组；153a、第三端子；154、第三连接端组；154a、第四端子；155、第五端子；156、第六端子；160、基座；170、外壳；200、外部电源。
具体实施方式
24.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
25.在一些实施例中，请参考图1，一种试验装置100，包括：支架110、主轴120及至少两个驱动器130。主轴120设于支架110上。至少两个驱动器130沿主轴120的轴向间隔设置，且均与主轴120驱动连接，用于驱使主轴120绕自身轴线旋转。其中，各个驱动器130被配置为能选择性控制通电，且至少两个驱动器130之间的电连接能在并联连接与串联连接之间切换。
26.上述的试验装置100，沿主轴120的轴向间隔排列至少两个驱动器130，且各个驱动器130被配置为能选择性控制通电。当被测曳引机的功率、转矩小于单个驱动器130的额定功率、转矩时，可选择其中一台驱动器130通电，以对被测曳引机输出拖动功率和转矩。由于任意两个驱动器130之间的电连接之间电连接关系能在并联连接与串联连接之间切换，因此，当被测曳引机的功率、转矩大于单台驱动器130的额定功率、转矩且电流大于单台驱动器130的额定电流时，可将至少两台驱动器130并联连接，并对该两台驱动器130均单独通电，以使试验装置100输出更大的功率、转矩和电流，具体可参考图3。当被测曳引机的功率、转矩大于单台驱动器130的额定功率、转矩且电压大于单台驱动器130的额定电压时，可将至少两台驱动器130串联连接，并对该两台驱动器130均单独通电，以使试验装置100输出更大的功率、转矩和电压，具体可参考图4。如此，通过转换不同的驱动器130的接线方法，实现试验装置100的不同工作状态，改变其输出的拖动功率、转矩和电流或电压，以兼容验证不同功率的曳引机，保证被测曳引机的电气测试可靠。
27.需要说明的是，至少两个驱动器130之间电连接能在并联和串联之间切换是指：至少存在两个驱动器130之间，可并联连接，也可更换成串联连接。当该两个驱动器130之间为并联连接时，该两个驱动器130对主轴120的输出功率、转矩以及电流均能叠加，以满足超高功率、高电流曳引机的电气性能测试。当该两个驱动器130之间为串联连接时，该两个驱动器130对主轴120的输出功率、转矩以及电压均能叠加，以满足超高功率、高电压曳引机的电气性能测试。
28.驱动器130的数量可为两个、三个或者更多。当驱动器130的数量为三个以上时，在获取输出拖动功率、转矩时，可将一部分驱动器130并联或串联连接，另一部分驱动器130不通电；或者，一部分驱动器130并联，另一部分串联；又或者，全部驱动器130并联或串联连接等。
29.另外，各个驱动器130的被配置为能选择性控制通电，即各个驱动器130能单独选择通电模式和断电状态。如此设计，能满足一些功率、转矩较小的曳引机测试。
30.还需说明的是，驱动器130驱使主轴120绕自身轴线旋转，其实现方式可有多种设计，比如：驱动器130为电机时，电机可直接连接在主轴120上；也可采用齿轮传动、皮带传动等方式带动主轴120旋转等。
31.进一步地，请参考图1，至少两个驱动器130包括第一驱动器140与第二驱动器150。第一驱动器140与第二驱动器150之间的电连接能在并联连接与串联连接之间切换，且两者均能选择性控制通电。如此，为兼容不同功率的曳引机的测试，可将第一驱动器140和第二驱动器150单独通电；也可将第一驱动器140和第二驱动器150之间串联或并联，使得试验装置100能输出不同功率和转矩，大大满足被测曳引机不同功率的电气性能验证需求。
32.需要说明的是，第一驱动器140与第二驱动器150串联应理解为：第一驱动器140与第二驱动器150通过导线连接后，两者中通过的电流相等，该电连接方式为串联；而第一驱动器140与第二驱动器150并联则为施加在第一驱动器140与第二驱动器150上的电压相等，该方式为并联。至于导线具体如何连接，可根据第一驱动器140和第二驱动器150上的连接端组子实际类型而定。
33.更进一步地，请参考图3，第一驱动器140上设有第一连接端组143。第二驱动器150上设有电连接的第二连接端组153与第三连接端组154。第三连接端组154用于与外部电源200电连接，第一连接端组143可选择性与第二连接端组153和外部电源200电连接。由此可知，当第一连接端组143与第二连接端组153连接，且第三连接端组154与外部电源200连接时，外部电源200通过第三连接端组154流入第二驱动器150中；再由第二连接端组153与第一连接端组143流入第一驱动器140中，此时第一驱动器140与第二驱动器150之间为串联连接。当第一连接端组143与外部电源200连接，并与第二连接端组153断开，且第三连接端组154也与外部电源200连接时，第一驱动器140与第二驱动器150则以并联方式连接于外部电源200，此时，施加在第一驱动器140和第二驱动器150上的电压则相等。如此设计，使得第一驱动器140与第二驱动器150之间的并联和串联切换更加方便，有利于提升装置的使用性能。
34.需要说明的是，第一连接端组143可选择性与第二连接端组153和外部电源200电连接是指：第一连接端组143要么与第二连接端组153电连接，要么与外部电源200电连接。其中，第一连接端组143是指能实现向第一驱动器140中输入电路的端子结构，比如：端子台等。第一连接端组143中可包括一个端子，也可包括多个端子。
35.具体到一些实施例中，请参考图3与图4，第一连接端组143包括三个第一端子143a，三个第一端子143a并排且间隔设置。当第一连接端组143与外部电源200连接时，该三个第一端子143a分别与三相线对应连接。为便于理解，以电机为例，三个第一端子143a由线圈绕组的三根导线一端引出形成；而三根导线的另一端引出则形成三个第二端子143b。通常，三个第二端子143b相互连接，以形成电路回路。
36.同时，请参考图3与图4，第二连接端组153包括三个第三端子153a，三个第三端子153a并排且间隔设置。当第一连接端组143与第二连接端组153连接时，该三个第三端子153a分别与三个第一端子143a对应连接。第三连接端组154包括三个第四端子154a，三个第四端子154a并排且间隔设置。当第三连接端组154与外部电源200连接时，该三个第四端子154a分别与三相线对应连接。
37.同样，以电机为例，三个第三端子153a由线圈绕组的其中三根导线一端引出形成；
而该三根导线的另一端引出则形成三个第五端子155。三个第四端子154a由线圈绕组的另外三根导线一端引出形成；而该三根导线的另一端引出则形成三个第六端子156。另外，当第一连接端组143与外部电源200连接时，三个第三端子153a则相互连接；而三个第五端子155和三个第六端子156则通常为相互连接，以形成回路。
38.在一些实施例中，请参考图2，第一驱动器140包括第一转子141及套设于第一转子141外的第一定子142。第二驱动器150包括第二转子151及套设于第二转子151外的第二定子152。第一转子141与第二转子151间隔套接于主轴120上。第一定子142与第二定子152之间的电连接能在并联连接与串联连接之间切换。如此，将第一定子142与第二定子152并联或串联，改变第一驱动器140和第二驱动器150对主轴120的输出功率和转矩，满足被测曳引机不同功率的验证需求。
39.可选地，第一转子141与第二转子151分别在主轴120上的连接方式可为但不限于端盖115连接、销接、键连接等。
40.具体地，请参考图2，第一转子141与第二转子151分别以键连接方式固定在主轴120上。
41.进一步地，请参考图2，第一转子141包括套接于主轴120上的第一转子轭141a、以及设于第一转子轭141a的外侧面上的第一磁性件141b。第二转子151包括套接于主轴120上的第二转子轭151a、以及设于第二转子轭151a的外侧面上的第二磁性件151b。同一磁性的第一磁性件141b与第二磁性件151b在主轴120轴向上对齐设置。如此，将同一磁性的第一磁性件141b和第二磁性件151b在主轴120轴向上保持对齐，例如：在主轴120轴向上，n极的第一磁性件141b与n极的第二磁性件151b保持对齐，s极的第一磁性件141b与s极的第二磁性件151b保持对齐。这样使得第一转子141和第二转子151的起始相位相同，电气性能(如功率、转矩等)叠加效果更好，有效充分实现双电机的输出优势。
42.需要说明的是，第一磁性件141b和第二磁性件151b均为永磁体，且数量均为多个。多个第一磁性件141b绕第一转子轭141a的周向间隔排布，且相邻两个第一磁性件141b的磁性相反。多个第二磁性件151b绕第二转子轭151a的周向间隔排布，且相邻两个第二磁性件151b的磁性相反。
43.另外，第一磁性件141b在第一转子轭141a上的连接方式可为卡接、粘接等。第二磁性件151b在第二转子轭151a上的连接方式可为卡接、粘接等
44.更进一步地，请参考图2，第一转子轭141a的外侧面上沿自身周向间隔设有至少两个第一隔磁件141c。第一磁性件141b设于相邻两个第一隔磁件141c之间。如此，通过第一隔磁件141c隔在两个第一磁性件141b之间，避免相邻两个磁性相反的第一磁性件141b相互通磁而导致磁通量受影响。同时，将第一磁性件141b设于相邻两个第一隔磁件141c之间，有利于提高第一磁性件141b在第一转子轭141a上的安装稳定。
45.在一些实施例中，请参考图2，第二转子轭151a的外侧面上沿自身周向间隔设有至少两个第二隔磁件151c，第二磁性件151b设于相邻两个第二隔磁件151c之间。同样，通过第二隔磁件151c隔在两个第二磁性件151b之间，避免相邻两个磁性相反的第二磁性件151b相互通磁而导致磁通量受影响。同时，将第二磁性件151b设于相邻两个第二隔磁件151c之间，有利于提高第二磁性件151b在第二转子轭151a上的安装稳定。
46.在一些实施例中，请参考图1，第一定子142包括套设于第一转子141外的第一定子
架142a、以及第一绕组142b，第二定子152包括套设于第二转子151外的第二定子架152a、以及第二绕组152b，第一定子架142a与第二定子架152a上分别对应设有供第一绕组142b缠绕的第一线槽、以及供第二绕组152b缠绕的第二线槽，第一线槽与第二线槽在主轴120轴向上对齐设置。如此，一一对齐的装配可以实现两个电机、电气性能叠加，充分实现双电机的优势，有利于提升试验装置100的电气性能。
47.在一些实施例中，请参考图1，支架110为两个。主轴120可旋转设于两个支架110上，全部驱动器130均位于两个支架110之间。这样驱动器130输出转矩更加平衡，拖动被测曳引机更加稳定，试验可靠性更高。
48.在一些实施例中，请参考图1，试验装置100还包括端盖115与轴承121。支架110上设有收容轴承121的安装腔111。主轴120一端伸入安装腔111并套接在轴承121内，安装腔111背向驱动器130的一侧具有开口112，端盖115套接于主轴120并封闭开口112。如此，利用端盖115与支架110配合，形成封闭的安装腔111，对轴承121的运行形成有效防护，避免杂物掉落至轴承121而卡死主轴120；同时，利用端盖115封闭开口112，避免轴承121中的润滑油被甩出，极大改善试验环境。
49.进一步地，请参考图1，支架110包括下座114及配合在下座114上的上座113。上座113与下座114之间形成供轴承121放置的安装腔111。
50.可选地，上座113与下座114之间的连接方式但不限于螺栓连接、卡接、铆接、焊接、销接等。
51.在一些实施例中，请参考图1，试验装置100还包括基座160。支架110设于基座160上，为支架110提供稳定支撑基础，保证试验装置100稳定运行，有利于提升试验效果。
52.在一些实施例中，请参考图1，试验装置100还包括检测器122。检测器122用于获取主轴120的旋转信息。如此，通过检测器122便于试验人员了解主轴120的旋转信息，比如：旋转圈数、主轴120角速度等，使得试验人员能对试验过程作适应性调整。具体到一些实施例中，检测器122可为编码器。
53.在一些实施例中，请参考图1，试验装置100还包括外壳170。外壳170罩设在所有的驱动器130外形成一整体结构，对驱动器130进行有效防护。
54.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
55.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
57.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
59.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
60.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。