一种伺服电机测试台架及测试系统的制作方法

本实用新型涉及测功系统，尤其涉及一种伺服电机测试台架及测试系统。

背景技术：

为了确保新伺服电机的质量，伺服电机在出厂前都需要对其性能进行测试，以确保其质量达到使用要求。伺服电机的测试类型包括旋转方向、正反转速差率、额定数据试验等多项测试，而现有的测功系统难以完成全面的测试项目。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的一个目的在于提出一种伺服电机测试台架，包括底座和固定于底座顶面上的三维可调支架、传感器支架以及负载电机支架；所述传感器支架上固定有扭矩传感器和堵转装置，所述扭矩传感器和堵转装置的转轴相互连接形成用于连接安装在三维可调支架上的被测电机和安装于负载电机支架上的负载电机的传动轴。

优选的，所述三维可调支架上设置有法兰式安装电机支架，用于法兰式安装电机快速安装。

优选的，所述传动轴上面安装有安全防护罩。

优选的，传动轴与被测电机之间还连接有惯量盘。

优选的，所述传感器支架和负载电机支架上还设置有振动传感器。

本实用新型的另一个目的在于提出一种伺服电机测试系统，包括以上所述的测试台架、安装于测试台架上的负载电机、负载电机变频器、数据采集装置和主控柜；负载电机与负载电机变频器连接；负载电机变频器与电网和主控柜连接；被测电机安装于测试台架进行测试，并通过一适配的电机驱动器与电网连接；数据采集装置用于采集被测电机的运行参数，并将参数传输至主控柜；主控柜接收所述负载电机变频器、数据采集装置和测试台架上的传感器数据并进行显示，还用于控制负载电机变频器和电机驱动器驱动电机在不同参数下运行。

优选的，所述数据采集装置为功率分析仪，采集被测电机输出电流、电压或谐波参数。

优选的，所述功率分析仪通过rs232接口或以太网与主控柜连接。

优选的，所述负载电机变频器为西门子s120系列四象限变频器。

优选的，所述主控柜为西门子控制器s-1500。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的测试台架支持多种测试项目的试验，通过搭建本实用新型的测试系统能进一步提高电机测试效率与准确度。同时变频器具有电网反馈功能，测试过程中产生的电能回馈电网，节约能源。

附图说明

图1是本实用新型伺服电机测试台架的一种实施例；

图2是本实用新型伺服电机测试台架的一种实施例；

图3是本实用新型测试系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

本实用新型的一个目的在于提出一种伺服电机测试台架，用于承载被测电机进行测试，如图1所示，包括底座1固定于底座顶面上的三维可调支架2、传感器支架3以及负载电机支架4；所述传感器支架3上固定有扭矩传感器5和堵转装置6，所述扭矩传感器5和堵转装置6的转轴相互连接形成用于连接安装在三维可调支架2上的被测电机和安装于负载电机支架4上的负载电机的传动轴7。

扭矩传感器5具体地可采用轴式4503测速扭矩传感器。堵转装置6包括一轴承，内部设有转轴，堵转装置6采用插销限制内部转轴的转动，需要时，还可设计成从任意角度进行锁死转轴。扭矩传感器5和堵转装置6具体地可通过联轴器进行连接，两端也可通过联轴器连接电机输出轴。

如图2所示，为测试台架的另一实施例，所述三维可调支架2上设置有法兰式安装电机支架8，用于法兰式安装电机快速安装。电机的安装方式分为基座式和法兰式，基座式电机可直接安装于三维可调支架2上，法兰式电机采用法兰式安装电机支架8安装在三维可调支架2上。同时，所述传动轴7上面安装有安全防护罩9，主要覆盖扭矩传感器5和堵转装置6上方。

为进一步完善测试，传动轴7与被测电机之间还可连接有惯量盘10。所述传感器支架3和负载电机支架4上还可设置有振动传感器，用于测试电机运行时的振动情况。

本实用新型的另一个目的在于提出一种伺服电机测试系统，包括以上所述的测试台架、安装于测试台架上的负载电机、负载电机变频器、数据采集装置和主控柜；负载电机与负载电机变频器连接；负载电机变频器与电网和主控柜连接；被测电机安装于测试台架进行测试，并通过一适配的电机驱动器与电网连接；数据采集装置用于采集被测电机的运行参数，并将参数传输至主控柜；主控柜接收所述负载电机变频器、数据采集装置和测试台架上的传感器数据并进行显示，还用于控制负载电机变频器和电机驱动器驱动电机在不同参数下运行。

具体地，所述数据采集装置为功率分析仪，采集被测电机输出电流、电压或谐波参数，功率仪型号为wt333e，所述功率分析仪通过rs232接口或以太网与主控柜连接。所述负载电机变频器为西门子s120系列四象限变频器，采用igbt控制技术和矢量控制技术，具有恒扭矩/恒转速两种运转功能，变频器具有四象限运行能力，具有完成高动态的电机试验台架瞬态试验循环的功能。所述主控柜为西门子控制器s7-1500，pid周期最短时间5ms；采用数字分段双回路pid调节控制转速、负荷。具有多种控制方式，各种控制特性的无扰动切换，控制算法集成无扰动切换测控模式，均以无扰动方式切换。

伺服电机测试项目主要包括旋转方向试验、正反转差率试验、额定数据试验、连续堵转试验、峰值堵转试验、工作区、反电动势常数、定子线电阻测定、电气时间常数测定、转矩波动系数、温升试验（电阻测量法）、静摩擦力矩测试和热阻和热时间常数测定。试验中，主控柜通过负载电机变频器和电机驱动器是电机工作在相应试验项目的运行环境下，通过传感器和功率仪获取相关参数，进行分析得出试验结果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、rom、ram等。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

技术特征：

1.一种伺服电机测试台架，其特征在于，包括底座（1）和固定于底座顶面上的三维可调支架（2）、传感器支架（3）以及负载电机支架（4）；所述传感器支架（3）上固定有扭矩传感器（5）和堵转装置（6），所述扭矩传感器（5）和堵转装置（6）的转轴相互连接形成用于连接安装在三维可调支架（2）上的被测电机和安装于负载电机支架（4）上的负载电机的传动轴（7）。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台架，其特征在于，所述三维可调支架（2）上设置有法兰式安装电机支架（8），用于法兰式安装电机快速安装。

3.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台架，其特征在于，所述传动轴（7）上面安装有安全防护罩（9）。

4.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台架，其特征在于，传动轴（7）与被测电机之间还连接有惯量盘（10）。

5.根据权利要求1所述的一种伺服电机测试台架，其特征在于，所述传感器支架（3）和负载电机支架（4）上还设置有振动传感器。

6.一种伺服电机测试系统，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的测试台架、安装于测试台架上的负载电机、负载电机变频器、数据采集装置和主控柜；负载电机与负载电机变频器连接；负载电机变频器与电网和主控柜连接；被测电机安装于测试台架进行测试，并通过一适配的电机驱动器与电网连接；数据采集装置用于采集被测电机的运行参数，并将参数传输至主控柜；主控柜接收所述负载电机变频器、数据采集装置和测试台架上的传感器数据并进行显示，还用于控制负载电机变频器和电机驱动器驱动电机在不同参数下运行。

7.根据权利要求6所述的一种伺服电机测试系统，其特征在于，所述数据采集装置为功率分析仪，采集被测电机输出电流、电压或谐波参数。

8.根据权利要求7所述的一种伺服电机测试系统，其特征在于，所述功率分析仪通过rs232接口或以太网与主控柜连接。

9.根据权利要求6所述的一种伺服电机测试系统，其特征在于，所述负载电机变频器为西门子s120系列四象限变频器。

10.根据权利要求6所述的一种伺服电机测试系统，其特征在于，所述主控柜为西门子控制器s7-1500。

技术总结
本实用新型公开了一种伺服电机测试台架及测试系统，其中，测试台架主要包括底座和固定于底座顶面上的三维可调支架、传感器支架、负载电机支架以及固定在传感器支架上扭矩传感器和堵转装置；测试系统包括所述的测试台架、安装于测试台架上的负载电机、负载电机变频器、数据采集装置和主控柜。本实用新型提供的测试台架支持多种测试项目的试验，通过搭建本实用新型的测试系统能进一步提高电机测试效率与准确度。同时变频器具有电网反馈功能，测试过程中产生的电能回馈电网，节约能源。

技术研发人员：程社林;曹诚军;余仁伟;寇晓花;陈烈;刘洋;胡千国;杨忠敏;宋炜;程振寰;董治兵;程浩然
受保护的技术使用者：四川诚邦浩然测控技术有限公司
技术研发日：2019.10.25
技术公布日：2020.10.16