多功能伺服电机性能测试装置及其测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多功能伺服电机性能测试装置，包括测试平台，测试平台上设有一丝杆，丝杆上设有相配合的螺母座，测试平台上设有一直线导轨，直线导轨上设有相配合的滑块，滑块与螺母座之间通过连接件连接，滑块上设有位置传感器，丝杆的两端分别传动连接一扭矩传感器，扭矩传感器分别传动连接阻尼器和待测电机。本发明能够较好地模拟各种复杂的工作状况，测量和分析电机运动的平稳性、响应速度、以及功率、扭矩、速度等性能参数，确定电机、负载、控制器之间的工作区间，在速度、负载、转速稳定性、响应时间要求前提小，获得电流的工作极限值，逐步修订伺服控制器的参数匹配。
【专利说明】多功能伺服电机性能测试装置及其测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机测试【技术领域】，尤其是一种多功能伺服电机性能测试装置，用于对伺服电机主要性能指标的评估与测试，也适用于对新型电机的性能的评估与测试。
【背景技术】
[0002]随着电机工业的迅速发展，对伺服电机测试技术提出了更高的要求:一方面，在新产品的研制过程中，除了必须对电机的设计、工艺过程及理论分析方面进行研究外，还必须对产品或样机进行大量的试验验证，以探索改进的途径；另一方面，随着电机的品种增多、产量增大，例行试验的工作量也不断增加，在大型电机的试验研究、工作情况的监视以及自动控制系统中都有大量的数据需要采集和处理，这些都对电机测试技术提出了新的要求。
[0003]电机的应用场合十分广泛，应用环境也很复杂，有时购买的电机不能保证其能适用于应用场合，并且不能对其控制效果进行测试。若能在电机安装前对电机控制性能和效果进行测试，并调试好电机控制的参数，将会有助于有效地选择合适的电机及配套设备，并会大大加快电机的调试时间和提高性能。电机的控制参数是电机能否处于最佳工作状态的
重要因素。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术中伺服电机的性能难以测试的技术问题，提供一种多功能伺服电机性能测试装置，能全面的进行伺服电机的性能测试，便于修正伺服电机的控制参数，使伺服电机达到最佳的工作状态。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种多功能伺服电机性能测试装置，包括测试平台，所述的测试平台上设有一丝杆，所述的丝杆上设有相配合的螺母座，所述的测试平台上设有一直线导轨，所述的直线导轨上设有相配合的滑块，所述的滑块与螺母座之间通过连接件连接，所述的滑块上设有位置传感器，所述的丝杆的两端分别传动连接一扭矩传感器，所述的扭矩传感器分别传动连接阻尼器和待测电机，所述的丝杆上至少一端安装或传动连接有惯量加载装置，所述的惯量加载装置包括至少一个可拆装的惯量盘。
[0006]作为优选，所述的阻尼器为磁滞阻尼器。磁滞阻尼器是以磁场为媒介传递恒定扭力的装置。
[0007]为防止螺母座超出丝杆的螺纹行程，所述的测试平台上位于丝杆的两端处分别设有限位传感器。
[0008]为使连接可靠，并便于拆装，所述的扭矩传感器与丝杆、阻尼器和待测电机之间均通过联轴器传动连接。
[0009]作为优选，所述的丝杆为滚珠丝杆。滚珠丝杆具有很小的摩擦阻力，有利于提高性能测试的准确性。[0010]进一步的，提高丝杆的稳定性，所述的丝杆的两端分别设有支撑丝杆的支撑座，所述的支撑座内设有套设在丝杆上的轴承。
[0011]一种伺服电机性能测试系统，包括上述多功能伺服电机性能测试装置、伺服控制器和控制主机，所述的多功能伺服电机性能测试装置的待测电机、伺服控制器和控制主机形成信号控制回路，所述的多功能伺服电机性能测试装置的位置传感器和扭矩传感器通过AD转换器与控制主机形成信号采集回路，多功能伺服电机性能测试装置的阻尼器与控制主机形成控制连接。
[0012]所述的被测电机与伺服控制器之间具有控制线路和反馈线路。利于实现电机控制和电机工作状况的信息反馈。
[0013]本发明的有益效果是，本发明的多功能伺服电机性能测试装置，构思新颖，易于制作，能够较好地模拟各种复杂的工作状况，测量和分析电机运动的平稳性、响应速度、以及功率、扭矩、速度等性能参数，确定电机、负载、控制器之间的工作区间，在速度、负载、转速稳定性、响应时间要求前提小，获得电流的工作极限值，逐步修正伺服控制器的参数匹配。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]图1是本发明的多功能伺服电机性能测试装置的优选实施例的俯视图；
图2是本发明的多功能伺服电机性能测试装置的优选实施例的立体图。
[0016]图3是本发明的伺服电机性能测试系统的优选实施例的结构框图。
[0017]图中:1.测试平台，2.丝杆，21.螺母座，3.直线导轨，31.滑块，4.连接件，5.扭矩传感器，6.阻尼器，7.待测电机，8.限位传感器，9.联轴器，10.支撑座，11.惯量加载装置。
【具体实施方式】
[0018]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0019]如图1和图2所示，本发明的一种多功能伺服电机性能测试装置，包括测试平台1，测试平台I上设有一丝杆2，丝杆2上设有相配合的螺母座21，测试平台I上设有一直线导轨3，直线导轨3上设有相配合的滑块31，滑块31与螺母座21之间通过连接件4连接，滑块31上设有位置传感器，丝杆2的两端分别传动连接一扭矩传感器5，扭矩传感器5分别传动连接阻尼器6和待测电机7，丝杆2至少一端上安装或传动连接有惯量加载装置11，惯量加载装置11包括至少一个可拆装的惯量盘。惯量盘可直接安装于丝杆上，也可通过链轮机构或皮带轮机构或齿轮机构与惯量盘传动连接，能起到模拟惯量的情况即可。
[0020]通过阻尼器6可模拟在恒阻力、变阻力时的电机工作情况，通过惯量加载装置可模拟在不同惯量时的电机工作情况。
[0021]通过测试:测量和分析电机运动的平稳性、响应速度、以及功率、扭矩、速度等性能参数；确定电机、负载、控制器之间的工作区间，在速度、负载、转速稳定性、响应时间要求前提小，获得电流的工作极限值，逐步修订伺服控制器的参数匹配。
[0022]作为优选，阻尼器6为磁滞阻尼器6。磁滞阻尼器6是以磁场为媒介传递恒定扭力的装置。
[0023]为防止螺母座21超出丝杆2的螺纹行程，测试平台I上位于丝杆2的两端处分别设有限位传感器8。当位置传感器到达限位传感器8的位置时，控制待测电机7停止工作。
[0024]为使连接可靠，并便于拆装，扭矩传感器5与丝杆2、阻尼器6和待测电机7之间均通过联轴器9传动连接。
[0025]作为优选，丝杆2为滚珠丝杆2。滚珠丝杆2具有很小的摩擦阻力，有利于提高性能测试的准确性。
[0026]进一步的，提高丝杆2的稳定性，丝杆2的两端分别设有支撑丝杆2的支撑座10，支撑座10内设有套设在丝杆2上的轴承。
[0027]如图3所示，本发明的一种伺服电机性能测试系统，包括上述多功能伺服电机性能测试装置、伺服控制器和控制主机，多功能伺服电机性能测试装置的待测电机7、伺服控制器和控制主机形成信号控制回路，多功能伺服电机性能测试装置的位置传感器和扭矩传感器5通过AD转换器与控制主机形成信号采集回路，多功能伺服电机性能测试装置的阻尼器6与控制主机形成控制连接。所述的被测电机7与伺服控制器之间具有控制线路和反馈线路。
[0028]人为的运动指令发送到伺服控制器，同时把:时间一速度、位移、扭矩发送到控制主机，形成基准曲线，测试系统对被测电机的速度、位移、扭矩进行采集，通过AD转换器回馈到控制主机，与基准曲线合并生成报表曲线，通过控制主机控制阻尼器的6的阻力，模拟被测电机7在各种不同实际工作时的状况，形成不同的测试报表。后期针对测试报表的研究，逐步修正伺服控制器的参数匹配，使被测电机的控制精度提高。
[0029]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种多功能伺服电机性能测试装置，其特征是:包括测试平台，所述的测试平台上设有一丝杆，所述的丝杆上设有相配合的螺母座， 所述的测试平台上设有一直线导轨，所述的直线导轨上设有相配合的滑块，所述的滑块与螺母座之间通过连接件连接，所述的滑块上设有位置传感器， 所述的丝杆的两端分别传动连接一扭矩传感器，所述的扭矩传感器分别传动连接阻尼器和待测电机； 所述的丝杆上至少一端安装或传动连接有惯量加载装置，所述的惯量加载装置包括至少一个可拆装的惯量盘。
2.如权利要求1所述的多功能伺服电机性能测试装置，其特征是:所述的阻尼器为磁滞阻尼器。
3.如权利要求1或2所述的多功能伺服电机性能测试装置，其特征是:所述的测试平台上位于丝杆的两端处分别设有限位传感器。
4.如权利要求1所述的多功能伺服电机性能测试装置，其特征是:所述的扭矩传感器与丝杆、阻尼器和待测电机之间均通过联轴器传动连接。
5.如权利要求1所述的多功能伺服电机性能测试装置，其特征是:所述的丝杆为滚珠丝杆。
6.如权利要求1或5所述的多功能伺服电机性能测试装置，其特征是:所述的丝杆的两端分别设有支撑丝杆的支撑座，所述的支撑座内设有套设在丝杆上的轴承。
7.一种伺服电机性能测试系统，其特征是:包括如权利要求1-6任一项所述的多功能伺服电机性能测试装置、伺服控制器和控制主机，所述的多功能伺服电机性能测试装置的待测电机、伺服控制器和控制主机形成信号控制回路，所述的多功能伺服电机性能测试装置的位置传感器和扭矩传感器通过AD转换器与控制主机形成信号采集回路，多功能伺服电机性能测试装置的阻尼器与控制主机形成控制连接。
8.如权利要求7所述的伺服电机性能对比测试系统，其特征是:所述的被测电机与伺服控制器之间具有控制线路和反馈线路。
【文档编号】G01R31/34GK103558548SQ201310537501
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】谢志荣 申请人:江苏汇尔豪电机科技有限公司