伺服电机性能对比测试装置及其测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种伺服电机性能对比测试装置，包括测试平台，所述的测试平台上设有两个丝杆，两个丝杆上均设有相配合的螺母座，所述的测试平台上对应两个丝杆各设有一直线导轨，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，两个丝杆的两端分别传动连接一扭矩传感器，两个丝杆同一端的扭矩传感器分别传动连接一阻尼器，两个丝杆另一端的扭矩传感器分别传动连接一待测电机和一对比电机。本发明能够模拟变负载摩擦、变间隙等各种复杂的工作状况，完成对电机的自动化测试，且可与高精度的标准电机实现对比测试，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。
【专利说明】伺服电机性能对比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】，尤其是一种伺服电机性能对比测试装置及其测试系统，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。
【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，提供一种伺服电机性能对比测试装置，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:一种伺服电机性能对比测试装置，包括测试平台，所述的测试平台上设有两个丝杆，两个丝杆上均设有相配合的螺母座，所述的测试平台上对应两个丝杆各设有一直线导轨，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，两个丝杆的两端分别传动连接一扭矩传感器，两个丝杆同一端的扭矩传感器分别传动连接一阻尼器，两个丝杆另一端的扭矩传感器分别传动连接一待测电机和一对比电机。
[0006]作为优选的，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，工作模式实现可编程控制，控制方便，模拟各种实际工作状态。
[0007]进一步的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两个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、待测电机和对比电机之间均通过联轴器传动连接。
[0009]作为优选的，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，更接近真实数据。
[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]一种伺服电机性能对比测试系统，包括上述伺服电机性能对比测试装置、伺服控制器和控制主机，所述的伺服电机性能对比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，所述的伺服电机性能对比测试装置的对比电机、伺服控制器和控制主机形成信号控制回路，所述的伺服电机性能对比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，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]被测电机和对比电机分别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，本发明的伺服电机性能对比测试装置，构思新颖，易于制作，能够模拟变负载摩擦、变间隙各种复杂的工作状况，完成对电机的自动化测试，且可与高精度的标准电机实现对比测试，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，逐步修正伺服控制器的参数匹配。
[0014]【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是本发明的伺服电机性能对比测试装置的优选实施例的俯视图；
图2是本发明的伺服电机性能对比测试装置的优选实施例的立体图；
图3是本发明的伺服电机性能对比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，22.限位传感器，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，71.对比电机，8.联轴器，9.支撑座。
[0018]【具体实施方式】
[0019]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。
[0020]如图1和图2所示，本发明的一种伺服电机性能对比测试装置，包括测试平台1，所述的测试平台I上设有两个丝杆2，两个丝杆2上均设有相配合的螺母座21，所述的测试平台I上对应两个丝杆2各设有一直线导轨3，所述的直线导轨3上设有相配合的滑块31，所述的滑块31与螺母座21之间通过连接件4连接，所述的滑块31上设有位置传感器，两个丝杆2的两端分别传动连接一扭矩传感器5，两个丝杆2同一端的扭矩传感器5分别传动连接一阻尼器6，两个丝杆2另一端的扭矩传感器5分别传动连接一待测电机7和一对比电机71。
[0021]作为优选的，所述的阻尼器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，工作模式实现可编程控制，控制方便，模拟各种实际工作状态。
[0022]进一步的为防止螺母座21超出丝杆2的螺纹行程，所述的测试平台I上位于两个丝杆2的两端处分别设有限位传感器22。[0023]为使连接可靠，并便于拆装，所述的扭矩传感器5与丝杆2、阻尼器6、待测电机7和对比电机71之间均通过联轴器8传动连接。
[0024]作为优选的，所述的丝杆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，更接近真实数据。
[0025]进一步的，提高丝杆2的稳定性，所述的丝杆2的两端分别设有支撑丝杆2的支撑座9，所述的支撑座9内设有套设在丝杆2上的轴承。
[0026]如图3所示，一种伺服电机性能对比测试系统，包括上述伺服电机性能对比测试装置、伺服控制器和控制主机，所述的伺服电机性能对比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，所述的伺服电机性能对比测试装置的对比电机、伺服控制器和控制主机形成信号控制回路，所述的伺服电机性能对比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，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。
[0027]被测电机7和对比电机71分别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7和对比电机71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和对比电机71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，使之更接近于对比电机71，使被测电机7的控制精度提高。
[0029]对比电机71为超高精度的伺服电机，一般选用德国进口的西门子伺服电机，其精度达到国际领先水平，要提高待测电机7的控制精度就需要找到合适的控制参数来与之匹配，通过本发明的伺服电机性能对比测试装置及其测试系统能有效的修正伺服控制器的参数，达到预期的目的。
[0030]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】
1.一种伺服电机性能对比测试装置，其特征是:包括测试平台，所述的测试平台上设有两个丝杆，两个丝杆上均设有相配合的螺母座， 所述的测试平台上对应两个丝杆各设有一直线导轨，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， 两个丝杆的两端分别传动连接一扭矩传感器，两个丝杆同一端的扭矩传感器分别传动连接一阻尼器，两个丝杆另一端的扭矩传感器分别传动连接一待测电机和一对比电机。
2.如权利要求1所述的伺服电机性能对比测试装置，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所述的伺服电机性能对比测试装置，其特征是:所述的测试平台上位于两个丝杆的两端处分别设有限位传感器。
4.如权利要求1所述的伺服电机性能对比测试装置，其特征是:所述的扭矩传感器与丝杆、阻尼器、待测电机和对比电机之间均通过联轴器传动连接。
5.如权利要求1所述的伺服电机性能对比测试装置，其特征是:所述的丝杆为滚珠丝杆。
6.如权利要求1或5所述的伺服电机性能对比测试装置，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对比测试系统，其特征是:包括如权利要求1-6任一项所述的伺服电机性能对比测试装置、伺服控制器和控制主机，所述的伺服电机性能对比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，所述的伺服电机性能对比测试装置的对比电机、伺服控制器和控制主机形成信号控制回路，所述的伺服电机性能对比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，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:所述的被测电机和对比电机分别与伺服控制器之间具有控制线路和反馈线路。
【文档编号】G01D21/02GK103557888SQ201310539779
【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