一种电机扭矩测量装置及固定台具的制作方法

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种电机扭矩测量装置及固定台具。

背景技术：

目前电机扭矩的测量方法可以分为传递法、平衡力法以及能量转化法。电机轴受到扭矩作用会产生形变、应力和应变，传递法通过测量这种物理参数变化来测量扭矩；平衡力法的原理是：外加已知的与被测电机相反的扭矩，当传动轴静止或匀速转动时，外加扭矩等于被测扭矩。此方法需要测量外加的扭矩；能量转化法利用能量守恒定律，通过测量其他形式能量参数来测量电机的机械能，进而计算得到扭矩数值。

根据传递法原理制造的扭矩测量仪器比较轻便，可以串联到被测设备的传动系统中测量扭矩，测试时不需要改变原来的传动结构，并且测量精度高，因此该类扭矩测量仪器种类最多，应用广泛。

扭矩加载一般通过磁粉制动器(magnetic particles brake)来实现。磁粉制动器对转矩的控制范围非常广，并具有传导扭矩和激磁电流成线性的比例的特性，可实现高精度的控制。

工程应用中一般将电机和磁粉制动器分别放置在扭矩传感器的两侧，通过联轴器将三者相连接。一般扭矩测量装置仅通过连接真实负载来测量实际输出扭矩，或者仅通过磁粉制动器加载扭矩来考察电机的输出表现，二者不能通过同一个连接结构实现，必须改换元件，效率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电机扭矩测量装置及固定台具，用于选择不同的方案来测量电机扭矩。其具体方案如下：

一种电机扭矩测量装置，包括扭矩测量模块、电源、自动化测试设备和上位机；其中，

所述扭矩测量模块包括：

通过联轴器保持在同一水平线上的待测电机、用于输出电机数据的扭矩传感器、实际负载和扭矩加载器；

所述上位机与所述自动化测试设备相连；

所述自动化测试设备和所述电源相连，所述电源与所述待测电机、所述实际负载和所述扭矩加载器相连。

优选的，所述电源具体为由所述上位机对电压和/或电流进行控制的电源。

优选的，所述电源具体为由所述上位机对电压和/或电流进行大小控制的电源。

优选的，所述扭矩测量模块包括：

依次通过联轴器保持在同一水平线上的所述待测电机、所述扭矩传感器、所述实际负载和所述扭矩加载器。

优选的，所述扭矩测量模块包括：

依次通过联轴器保持在同一水平线上的所述待测电机、所述扭矩传感器、所述扭矩加载器和所述实际负载。

优选的，所述扭矩测量模块包括：

依次通过联轴器保持在同一水平线上的所述待测电机、所述实际负载、所述扭矩传感器和所述扭矩加载器。

优选的，所述扭矩测量模块包括：

依次通过联轴器保持在同一水平线上的所述待测电机、所述扭矩加载器、所述扭矩传感器和所述实际负载。

优选的，所述上位机为运行CANoe软件的上位机。

优选的，所述自动化测试设备为VT System。

本实用新型还公开了一种固定台具，包括固定部件，用来固定如上文中所述扭矩测量模块。

本实用新型公开的一种电机扭矩测量装置，包括扭矩测量模块、电源、自动化测试设备和上位机；其中，所述扭矩测量模块包括：通过联轴器保持在同一水平线上的待测电机、用于输出电机数据的扭矩传感器、实际负载和扭矩加载器；所述上位机与所述自动化测试设备相连；所述自动化测试设备和所述电源相连，所述电源与所述待测电机、所述实际负载和所述扭矩加载器相连。本实用新型中，所述待测电机、扭矩传感器、实际负载和扭矩加载器均在同一水平线上，在待测电机转动的过程中，联轴器将扭矩传递给实际负载和扭矩加载器，可以选择保留实际负载，扭矩加载器不接电源，由扭矩传感器测量当前扭矩；也可以选择控制扭矩加载器的激励电流，输出精确负载，测量电机在不同负载下的性能表现。这套电机扭矩测量装置，不需要重复更换电机与负载的连接方式，直接选择不同的负载加载模式即可，实现多功能测量，操作步骤快捷简便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种电机扭矩测量装置的结构分布图；

图2为本实用新型实施例中双量程扭矩传感器A4503A的结构分布图；

图3为本实用新型实施例中一种具体的电机扭矩测量装置的结构分布图；

图4为本实用新型实施例中一种具体的固定台具的结构分布图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种电机扭矩测量装置，参见图1所示，包括扭矩测量模块01、电源02、自动化测试设备03和上位机04；

其中，扭矩测量模块01包括：

通过联轴器保持在同一水平线上的待测电机011、用于输出电机数据的扭矩传感器012、实际负载013和扭矩加载器014；

可以理解的是，由于通过联轴器传递的扭矩是不变的，因此对于扭矩传感器012、实际负载013和扭矩加载器014的传递顺序不做限制。一般包括以下几种方案：

方案一：依次通过联轴器保持在同一水平线上的待测电机011、扭矩传感器012、实际负载013和扭矩加载器014。

方案二：依次通过联轴器保持在同一水平线上的待测电机011、扭矩传感器012、扭矩加载器014和实际负载013。

方案三：依次通过联轴器保持在同一水平线上的待测电机011、实际负载013、扭矩传感器012和扭矩加载器014。

方案四：依次通过联轴器保持在同一水平线上的待测电机011、扭矩加载器014、扭矩传感器012和实际负载013。

可以理解的是，扭矩传感器012与待测电机011相邻时，测得的数据更准确；当实际负载013在水平线末位时，可以方便更换不同的实际负载。

其中，上位机04与自动化测试设备03相连；自动化测试设备03和电源02相连，电源02与待测电机011、实际负载013和扭矩加载器014相连。

其中，扭矩传感器012输出的电机数据可以包括电机扭矩、转速等信息，既可以实现在自动化测试设备03上的采集分析，也可以通过自动化测试设备03或其他接口发送到上位机04上进行数据分析。

进一步的，电源02具体可以为由上位机04对电压和/或电流进行控制的电源。具体的，电源02由上位机04对电压和/或电流进行大小控制。

具体的，上位机04可以为运行CANoe软件的上位机。CANoe软件由Vector公司研发，是ECU开发、测试、分析的综合型工具，贯穿于整个ECU的开发生命周期，广泛应用于整车和零部件企业中。相应的，可以选择自动化测试设备03为Vector公司的VT System。VT System是I/O信号的仿真及测试模块化硬件平台，可以模拟传感器、执行器等外部设备，并通过网线与上位机进行通信。根据产品的不同特性，用户可以选择合适的卡板搭建自动化测试硬件环境。基于自动化测试设备，本实施例可以实现对被测电机的高效自动化测试，提高测试效率，节约测试时间和人力成本。

另外，上位机04还可以用NI公司的Labview软件，相应使用NI公司的自动化测试平台，利用NI的I/O板卡，如USB 6008板卡，也可以实现对电机扭矩、转速等数据的采集和分析。

相应的，可以选用Kister公司的双量程扭矩传感器4503A作为扭矩传感器012，参见图2所示，4503A既可以测量扭矩，还可以测量电机转速，并拥有RS232接口，可直接连接上位机的RS232接口进行通信，从而读取扭矩传感器的数据。进一步的，4503A还支持简单的编程命令操作。

可以理解的是，本实施例可以应用于不同的低转速汽车电机产品，如电动机模块、座椅调节模块，以及ESCL的电机等，用于测试电机的扭矩等性能指标是否符合设计规范。

本实用新型公开的一种电机扭矩测量装置，包括扭矩测量模块、电源、自动化测试设备和上位机；其中，所述扭矩测量模块包括：通过联轴器保持在同一水平线上的待测电机、用于输出电机数据的扭矩传感器、实际负载和扭矩加载器；所述上位机与所述自动化测试设备相连；所述自动化测试设备和所述电源相连，所述电源与所述待测电机、所述实际负载和所述扭矩加载器相连。本实用新型中，所述待测电机、扭矩传感器、实际负载和扭矩加载器均在同一水平线上，在待测电机转动的过程中，联轴器将扭矩传递给实际负载和扭矩加载器，可以选择保留实际负载，扭矩加载器不接电源，由扭矩传感器测量当前扭矩；也可以选择控制扭矩加载器的激励电流，输出精确负载，测量电机在不同负载下的性能表现。这套电机扭矩测量装置，不需要重复更换电机与负载的连接方式，直接选择不同的负载加载模式即可，实现多功能测量，操作步骤快捷简便。

本实用新型实施例公开了一种具体的电机扭矩测量装置，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图3所示，选用电动窗的电机以及相应的负载，具体包括扭矩测量模块11、电源12、自动化测试设备13和上位机14；

其中，扭矩测量模块11包括：

依次通过三个联轴器保持在同一水平线上的待测电机111、用于输出电机数据的扭矩传感器112、实际负载113和扭矩加载器114；

其中，上位机14与自动化测试设备13相连；自动化测试设备13分别与扭矩传感器112和电源12相连，电源12与待测电机111、实际负载113和扭矩加载器114相连，上位机14通过自动化设备13控制电源12，以控制待测电机、实际负载、扭矩加载器的电压和/或电流的大小开关。

其中，扭矩传感器112将电机数据发送给自动化测试设备13。

本实用新型还公开了一种固定台具，包括固定部件，用来固定如上述实施例任一项中所述扭矩测量模块。例如图4所示，为一种具体的固定台具。

可以理解的是，通过固定台具对扭矩测量模块进行固定，以适配不同产品的电机及其他部件，保证扭矩测量模块能够平稳运行。

其中，有关上述固定台具的具体细节，请参考上述实施例扭矩测量模块的内容，此处不在赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。