一种无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统的制作方法

本实用新型属于无刷电机及螺旋桨性能测试领域，尤其是涉及一种无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统。

背景技术：

目前，无人机研发费用高，设计难度大，特别是无人机的动力设计，一直是行业内的一大难点。使用大直径的螺旋桨和低转速电机可以获得较大的拉力和效率，但是飞行阻力较大，而选用小直径的螺旋桨和高转速的电机不能保证足够的拉力却有较小的飞行阻力。另一方面仅仅根据操作人员的个人感受也无法直接的体现出一组螺旋桨与电机选择方案的正确性，局限了改进的意义。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统，以解决无法精确的测量出螺旋桨及电机的效率的难题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统，包括测试台支架、可调式开关电源、信息测量处理装置，在测试台支架顶端水平方向安装装载结构件，在装载结构件前面安装悬臂梁，所述悬臂梁内部安装悬臂梁测力计，悬臂梁前面安装电机安装座，电机安装座前面安装减速齿轮组和螺旋桨安装座，所述信息测量处理装置包括电流表、电压表，所述电流表和电压表连接可调式开关电源。

进一步的，所述装载结构件为3D打印结构件。

进一步的，所述测试台支架立柱为高50CM的铝型材结构件。

进一步的，所述测试台支架的底座为十字型结构件，所述十字形结构件包括四个支腿，装载结构件下方的支腿长度大于其他三条支腿。

进一步的，所述信息测量处理装置还包括悬臂梁信号处理器，所述悬臂梁信号处理器连接悬臂梁测力计。

进一步的，所述悬臂梁测力计为两个相互垂直的测力计，一个水平安装，一个竖直安装。

进一步的，所述信息测量处理装置还包括无刷电机转速表，所述无刷电机转速表连接无刷电机。

进一步的，所述信息测量处理装置还包括红外无线温度计，所述红外无线温度计安装在电机安装座上，红外无线温度计连接温度处理器。

进一步的，所述信息测量处理装置还包括无刷电机电子调速器，所述无刷电机电子调速器分别连接无刷电机开关和电子信号输出调节器。

进一步的，所述信息测量处理装置还包括蓝牙装置，温度处理器、无刷电机转速表、悬臂梁信号处理器、电压表、电流表通过蓝牙装置将信息传送至电脑。

相对于现有技术，本实用新型所述的无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统可以同时测量螺旋桨效率及电机机械效率的多功能测试台，能广泛应用于小型飞行器、无人机的电机及螺旋桨的开发设计及成品验收，有很强的实用性。

(2)本实用新型所述的一种无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统，它不仅可以满足各项参数的测量要求，而且将测试台与电脑进行无线数据传输，及时准确的输出测试台所测量的各项参数变化曲线。运用这些数据能够进行有效的螺旋桨配桨，保证飞机动力系统的适配性能，也为无人机企业提供一个测试检验的新方案，提高其经济性和安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统局部结构示意图。

附图标记说明：

1-测试台支架；2-装载结构件；3-悬臂梁测力计；4-电机安装座；5-减速齿轮组；6-无刷电机转速表；7-红外无线温度计；8-电流表；9-电压表；10-可调式开关电源；11-无刷电机电子调速器；12-电子信号输出调节器；13-悬臂梁信号处理器；14-蓝牙装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统，如图1和图2所示，包括测试台支架1、可调式开关电源10、信息测量处理装置，在测试台支架1顶端水平方向安装装载结构件2，在装载结构件2前面安装悬臂梁，所述悬臂梁内部安装悬臂梁测力计3，悬臂梁前面安装电机安装座4，电机安装座4前面安装减速齿轮组5和螺旋桨安装座，所述信息测量处理装置包括电流表8、电压表9，所述电流表8和电压表9连接可调式开关电源10。为了不影响螺旋桨的流场，将电流表8、电压表9、悬臂梁信号处理器13、可调式开关电源10、无刷电机转速表6、电子信号输出调节器12、蓝牙装置14都放置在了测试台的立柱后侧。

所述装载结构件2为3D打印结构件。所述测试台支架1立柱为高50CM的铝型材结构件。所述测试台支架1的底座为十字型结构件，所述十字形结构件包括四个支腿，装载结构件2下方的支腿长度大于其他三条支腿。

所述信息测量处理装置还包括悬臂梁信号处理器13，所述悬臂梁信号处理器13连接悬臂梁测力计3。所述悬臂梁测力计3为两个相互垂直的测力计，一个水平安装，一个竖直安装。所述信息测量处理装置还包括无刷电机转速表6，所述无刷电机转速表6连接无刷电机。所述信息测量处理装置还包括红外无线温度计7，所述红外无线温度计7安装在电机安装座4上，红外无线温度计7连接温度处理器。所述信息测量处理装置还包括无刷电机电子调速器11，所述无刷电机电子调速器11分别连接无刷电机开关和电子信号输出调节器12。所述信息测量处理装置还包括蓝牙装置14，温度处理器、无刷电机转速表6、悬臂梁信号处理器13、电压表9、电流表8通过蓝牙装置14将信息传送至电脑。

无刷电机及螺旋桨综合性能测试系统通过相互垂直的两个悬臂梁测力计3结合悬臂梁信号处理器13分别测量螺旋桨的拉力F(N)及扭矩M(N/M),再与无刷电机转速表6(除以减速比后的实际转速)(A为减速比)测得的转速就可以得到螺旋桨测试的全部性能数据，为了提高测试系统的精确度，还有安装外设设备风速表主要为有目的测试螺旋桨流场中某处的风速。无刷电机方面，首先通过电流表8电压表9测出电机输入功率P_入＝I*U(W),再通过螺旋桨的扭矩M(N/M)和电机转速ω₀(rad/s)得到输出功率(0.97指的是减速箱和轴承的损耗，由【机械设计手册给出】)，输出效率电机外壳温度T所有电机运行数据。

具体测试过程如下：

(1)安装好所要测试的螺旋桨和无刷电机，注意方向；

(2)接通电源，可以通过可调式开关电源10调节输出电压；

(3)调整测试所需电压，接通无刷电机电子调速器11，等待电子调速器自检；

(4)将电子信号输出调节器12归零，等待无刷电子调速器自检；

(5)自检后开始调节无刷电机电子调速器11，直至输出信号到达100％，在此过程中调节不可过快，否则数据可能会出项偏差；

(6)通过蓝牙装置14将测量的数据传送至电脑，操作电脑，导出测试数据及折线图。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。