专利名称：连续直线电机恒定推力负载测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连续直线电机恒定推力负载测试装置，属于电机测试领域。
背景技术：
己有的直线电机恒定推力加载测试装置如图1和图2所示，图1和图2分 别表示直线电机两个方向的测试装置示意图，该装置由测试平台1、直线电机的 动子2、直线电机的定子3、滑轮10、传动绳11以及砝码12组成。通过滑轮 lO和传动绳ll，把砝码12的自身重量加到直线电机的动子2上，形成单方向 的拉力加载到直线电机上。不断改变砝码12的重量，当直线电机达到匀速时， 直线电机的制动推力等于砝码12的重量，既而获得了直线电机的恒定推力。该 测试装置的缺点有(1)测试加载推力时，只能进行单方向、单程测量，不适 合短行程直线电机测试；(2)测量负载不能连续变化，只能通过添加或减少砝 码12进行改变负载；(3)加速时由于需要克服砝码12的加速度，加速段无法 测量，只能测量匀速状态；(4)系统采用传动绳ll，加载时产生形变，运动时 会产生较大的推力扰动；(5)测量过程复杂，精度差。
发明内容
本发明的目的是解决采用加载砝码测试直线电机恒定推力的测试装置只能 单程测量、测量过程复杂、精度差的问题，提供了一种连续直线电机恒定推力 负载测试装置。
本发明包括测试平台、直线电机、磁粉制动器、直流电源、第一同步轮、 第二同步轮和同步带，直线电机包括直线电机的动子和直线电机的定子，直线 电机设置在测试平台上，直线电机位于第一同步轮和第二同步轮之间，测试平 台的一端设置有磁粉制动器，磁粉制动器的输出轴与第一同步轮固定连接，同 步带的两端分别与直线电机的动子的两端相连，直线电机的动子通过同步带带 动第一同步轮和第二同步轮转动，直流电源为磁粉制动器提供直流电。
3本发明的优点
1、 本发明测试装置可以连续为直线电机提供与动子运动方向相反的制动拉 力，实现双程测试；
2、 本发明测试装置采用同步轮、同步带进行传动，解决了皮带传动的打滑 问题，使得制动力更加有效进行传递，消减小制动力在传递中的误差，提高测 试精度、可靠性和使用寿命；
3、 本发明装置结构简单，制造成本低廉，操作方便。
图1是背景技术所述一侧加载砝码测试装置的结构示意图，图2是背景技 术所述另一侧加载砝码测试装置的结构示意图，图3是本发明的结构示意图， 图4是磁粉制动器与第一同步轮连接的结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一下面结合图3说明本实施方式，本实施方式包括测试平 台l、直线电机、磁粉制动器4、直流电源5、第一同步轮6、第二同步轮7和 同步带8，直线电机包括直线电机的动子2和直线电机的定子3，直线电机设置 在测试平台1上，直线电机位于第一同步轮6和第二同步轮7之间，测试平台1 的一端设置有磁粉制动器4，磁粉制动器4的输出轴与第一同步轮6固定连接， 同步带8的两端分别与直线电机的动子2的两端相连，直线电机的动子2通过 同步带8带动第一同步轮6和第二同步轮7转动，直流电源5为磁粉制动器4 提供直流电。
具体实施方式
二本实施方式与实施方式一的不同之处在于，第一同步轮6 和第二同步轮7直径相等，其它组成及连接方式与实施方式一相同。
具体实施方式
三本实施方式与实施方式一的不同之处在于，直线电机选 用平板形直线电机、圆筒形直线电机或双边直线电机，其它组成及连接方式与 实施方式一相同。
具体实施方式
四下面结合图4说明本实施方式，本实施方式与实施方式 一的不同之处在于，磁粉制动器4包括制动转子4-l、接线端子4-2和底座4-3，制动转子4-1的输出轴与第一同步轮6固定连接，接线端子4-2连接直流电源5， 底座4-3设置在测试平台1上，其它组成及连接方式与实施方式一相同。 工作原理
当直线电机的动子2沿水平方向往复运动时，通过同步带8带动第一同步 轮6和第二同步轮7做正反方向旋转，与第一同步轮6固定连接的磁粉制动器4 的转子4-l随之做正反方向旋转，转子4-l带动磁粉制动器4旋转，直线电机的 动子2的直线运动转换成旋转运动。此时，只要调整磁粉制动器4的转子4-1 的输出力矩，使之输出的力与直线电机的动子2的拉力大小相等、方向相反， 则此时同步带8对直线电机的动子2的拉力即为所求的直线电机的恒定推力。
直流电源5给磁粉制动器4提供稳定直流电流/ (A)，磁粉制动器4产生 制动转矩r (Nm)，通过查阅该磁粉制动器4的励磁电流与输出的制动力矩的 比例参数h并通过公式(1)得到磁粉制动器4的输出的制动力矩r:
T = A:x/ (1)
已知第一同步轮6和第二同步轮7的有效直径Z) (m)，根据力学原理可以 得到制动力矩r与同步带8上的直线拉力F (N)的关系
T = ^DxF (2) 2
整理公式(1)和公式(2)得到直线拉力F (N):
尸王^ (3)
根据直线传输原理，加在直线电机的动子2上的制动拉力为F (N)，即直 线电机的恒定推力也为F (N)。
由于磁粉希恸器4的制动力矩r只与输入的励磁电流(稳定直流电流/)有 关，与磁粉制动器4的旋转方向、转速和加速度均无关，所以本发明测试装置 可以连续为直线电机提供与直线电机的动子2运动方向相反的制动拉力。本发 明测试装置采用同步轮(第一同步轮6和第二同步轮7)、同步带8进行传动的 方式，解决了皮带传动的打滑问题，使得制动力更加有效进行传递，消减小制动力在传递中的误差，提高测试精度、可靠性和使用寿命。
测试时改变直流电源5的输出的直流电流/，进而改变直线电机的负载推 力，实现连续性恒定负载测试状态的测试。该装置结构简单，制造成本低廉， 操作方便。
权利要求
1、连续直线电机恒定推力负载测试装置，其特征在于它包括测试平台(1)、直线电机、磁粉制动器(4)、直流电源(5)、第一同步轮(6)、第二同步轮(7)和同步带(8)，直线电机包括直线电机的动子(2)和直线电机的定子(3)，直线电机设置在测试平台(1)上，直线电机位于第一同步轮(6)和第二同步轮(7)之间，测试平台(1)的一端设置有磁粉制动器(4)，磁粉制动器(4)的输出轴与第一同步轮(6)固定连接，同步带(8)的两端分别与直线电机的动子(2)的两端相连，直线电机的动子(2)通过同步带(8)带动第一同步轮(6)和第二同步轮(7)转动，直流电源(5)为磁粉制动器(4)提供直流电。
2、 根据权利要求l所述的连续直线电机恒定推力负载测试装置，其特征在 于第一同步轮(6)和第二同步轮(;7)直径相等。
3、 根据权利要求1所述的连续直线电机恒定推力负载测试装置，其特征在 于直线电机选用平板形直线电机、圆筒形直线电机或双边直线电机。
4、 根据权利要求1所述的连续直线电机恒定推力负载测试装置，其特征在 于磁粉制动器(4)包括制动转子(4-l)、接线端子(4-2)和底座(4-3)，制动转子(4-l) 的输出轴与第一同步轮(6)固定连接，接线端子(4-2)连接直流电源(5)，底座(4-3) 设置在测试平台(l)上。
全文摘要
连续直线电机恒定推力负载测试装置，属于电机测试领域。本发明的目的是解决采用加载砝码测试直线电机恒定推力的测试装置只能单程测量、测量过程复杂、精度差的问题。本发明包括测试平台、直线电机、磁粉制动器、直流电源、第一同步轮、第二同步轮和同步带，直线电机包括直线电机的动子和直线电机的定子，直线电机设置在测试平台上，直线电机位于第一同步轮和第二同步轮之间，测试平台的一端设置有磁粉制动器，磁粉制动器的输出轴与第一同步轮固定连接，同步带的两端分别与直线电机的动子的两端相连，直线电机的动子通过同步带带动第一同步轮和第二同步轮转动，直流电源为磁粉制动器提供直流电。本发明装置用于测量直线电机的恒定推力。
文档编号G01L5/12GK101520353SQ200910071668
公开日2009年9月2日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者刘奉海, 吴红星, 寇宝泉, 李立毅, 洪作光 申请人:哈尔滨工业大学