一种可动态调整惯量值的伺服惯量测试装置的制作方法

1.本发明涉及伺服驱动器技术领域，具体为一种可动态调整惯量值的伺服惯量测试装置。


背景技术：

2.伺服驱动器及永磁同步电机已经广泛应用于工业自动化、汽车制造等领域，高性能的伺服系统应该具有动态响应快、运行平稳等特点。在电机实际运行过程中，负载转动惯量的实时变化会对驱动器的动态性能带来影响。为提高伺服系统的动态性能，就需要对负载惯量进行在线动态辨识。
3.为了验证伺服驱动器对负载惯量的在线辨识结果的准确性，需要一种转动惯量可实时变化的测试装置。目前常规的做法有两种，一是通过磁粉离合器将惯量盘与电机轴进行连接或脱离，这种方法只能突加或突卸惯量，与实际应用并不相符。另一种方法是在磁粉离合器的基础上再连接一个曲柄滑块机构，但是由于滑块的动力来源于被测电机，所以负载惯量的变化与被测电机的运行速度、位置相关，无法独立控制负载惯量的变化，从而无法全面模拟实际应用中的惯量变化情况。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可动态调整惯量值的伺服惯量测试装置，通过对称设置惯量滑块，并对惯量滑块位置进行调整以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可动态调整惯量值的伺服惯量测试装置，包括平台支架，所述平台支架为倒u形结构，所述平台支架中间下端固定连接有安装板，所述安装板的下端通过螺栓固定连接有伺服电机，所述安装板的上端设有旋转平台，所述旋转平台的下端通过销键与伺服电机的电机轴固定连接，所述旋转平台的上端两侧都固定连接有两个支撑座，两个所述支撑座的中间转动连接有丝杆，所述丝杆的中间螺纹连接有惯量滑块，所述旋转平台的上端两侧都固定连接有导轨，所述惯量滑块的下端和导轨滑动连接，所述丝杆的顶端固定连接有斜齿轮，两个所述斜齿轮的上端啮合连接有锥齿轮，两个所述丝杆以锥齿轮为中心对称设置，所述锥齿轮的上端固定连接有连接轴，所述旋转平台上端中间固定连接有连接架，所述连接架为倒u形结构，所述连接轴和连接架转动连接，所述连接轴的上端设有挤压套，所述挤压套的中间固定连接有挤压头，所述连接轴的两侧都固定连接有支撑板，所述支撑板的侧端滑动连接有调节板，所述调节板的侧端设有驱动板。
6.优选的，所述挤压套的上端设有连接箱，所述连接箱的中间固定连接有驱动电机，所述驱动电机的动力输出端和挤压套上端中间固定连接，所述平台支架的上端中间固定连接有液压杆，所述液压杆的动力输出端和连接箱固定连接。
7.优选的，所述连接架的上端固定连接有多个限位齿，相邻两个所述限位齿之间距离相同，所述限位齿以连接轴为中心对称设置，所述调节板的下端固定连接有卡接头，所述
卡接头卡接于限位齿的间隙处。
8.优选的，所述驱动板倾斜设置，所述驱动板的两侧都转动连接有铰接座，所述铰接座位于驱动板的中间位置，所述挤压套正对驱动板的侧端。
9.优选的，所述支撑板的顶端设有缺口，所述调节板滑动连接缺口内，所述调节板为l形结构，所述驱动板的顶端抵靠在调节板的下端，所述驱动板的顶端为钩状结构。
10.优选的，所述调节板的两侧都固定连接有辅助板，所述辅助板的下端固定连接有连接柱，所述连接柱下端和支撑板滑动连接，所述支撑板和辅助板之间固定连接有弹簧，所述弹簧套接于连接柱上。
11.优选的，所述连接轴的上端设有连接孔，所述连接孔为喇叭状结构，所述挤压头的下端为球状结构，所述挤压头的下端表面设有橡胶层，所述连接孔的轴线和连接头的轴线在同一条直线上。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.1、被测伺服系统的转动惯量，可通过一个驱动电机驱动两个惯量滑块来动态调整，且两个惯量滑块对称运动保证整个装置的动平衡可以达到较好的程度。
14.2、被测伺服系统的转动惯量可以独立控制，不受被测伺服电机的运行状态影响。平台支架上设置编码器，驱动电机和编码器电性连接，伺服系统的转动惯量可以根据驱动电机的编码器位置实时计算，与被测伺服动态辨识的惯量值进行比较，从而判断辨识结果的准确性。
15.3、通过液压杆带动挤压套和挤压头向下移动，将其与连接轴连接，驱动电机带动连接轴转动，改变惯量滑块的位置。
附图说明
16.图1为测试装置连接结构示意图；
17.图2为连接轴连接结构示意图；
18.图3为a点放大结构示意图。
19.图中：1平台支架、2伺服电机、3安装板、4旋转平台、5导轨、6支撑座、7丝杆、8惯量滑块、9斜齿轮、10连接架、11连接箱、12挤压套、13锥齿轮、14液压杆、15连接轴、16调节板、17卡接头、18限位齿、19挤压头、20连接孔、21支撑板、22辅助板、23连接柱、24弹簧、25驱动板、26铰接座。
具体实施方式
20.下面为了加深对本发明的理解和认识，将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述和介绍，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，并非对本实施例进行任何形式上的限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种可动态调整惯量值的伺服惯量测试装置，包括平台支架1，平台支架1为倒u形结构，平台支架1中间下端固定连接有安装板3，安装板3的下端通过螺栓固定连接有伺服电机2，安装板3的上端设有旋转平台4，旋转平台4的
下端通过销键与伺服电机2的电机轴固定连接，旋转平台4的上端两侧都固定连接有两个支撑座6，两个支撑座6的中间转动连接有丝杆7，丝杆7的中间螺纹连接有惯量滑块8，丝杆7转动的时候能带动惯量滑块8移动，调整测量的惯量值，旋转平台4的上端两侧都固定连接有导轨5，惯量滑块8的下端和导轨5滑动连接，导轨5对惯量滑块8进行限制，使得惯量滑块8只能沿着水平方向移动，丝杆7的顶端固定连接有斜齿轮9，两个斜齿轮9的上端啮合连接有锥齿轮13，两个丝杆7以锥齿轮13为中心对称设置，两个惯量滑块8对称运动保证整个装置的动平衡可以达到较好的程度，锥齿轮13的上端固定连接有连接轴15，旋转平台4上端中间固定连接有连接架10，连接架10为倒u形结构，连接轴15和连接架10转动连接，连接轴15的上端设有挤压套12，挤压套12的中间固定连接有挤压头19，连接轴15的两侧都固定连接有支撑板21，支撑板21的侧端滑动连接有调节板16，调节板16的侧端设有驱动板25。
22.挤压套12的上端设有连接箱11，连接箱11的中间固定连接有驱动电机，驱动电机的动力输出端和挤压套12上端中间固定连接，驱动电机带动挤压套12和挤压头19一起转动，对惯量滑块的位置进行改变，平台支架1的上端中间固定连接有液压杆14，液压杆14的动力输出端和连接箱11固定连接，液压杆14能带动连接箱11向下移动，将挤压套12挤压到驱动板25上。
23.连接架10的上端固定连接有多个限位齿18，相邻两个限位齿18之间距离相同，限位齿18以连接轴15为中心对称设置，调节板16的下端固定连接有卡接头17，卡接头17卡接于限位齿18的间隙处，限位齿18能对连接轴15进行限制，避免旋转平台4在旋转的时候带动连接轴15转动，从而导致连接轴15通过斜齿轮9带动锥齿轮13转动，当调节板16带动卡接头17向上移动，将卡接头17从限位齿18的间隙拔出。
24.驱动板25倾斜设置，驱动板25的两侧都转动连接有铰接座26，铰接座26位于驱动板25的中间位置，挤压套12正对驱动板25的侧端，挤压套12向下移动的时候，挤压套12对驱动板25进行挤压，驱动板25以铰接座26为中心转动。
25.支撑板21的顶端设有缺口，调节板16滑动连接缺口内，调节板16为l形结构，驱动板25的顶端抵靠在调节板16的下端，驱动板25的顶端为钩状结构，驱动板25旋转的时候，驱动板25的顶端将调节板16顶起。
26.调节板16的两侧都固定连接有辅助板22，辅助板22的下端固定连接有连接柱23，连接柱23下端和支撑板21滑动连接，支撑板21和辅助板22之间固定连接有弹簧24，弹簧24套接于连接柱23上，连接柱23对调节板16的移动方向进行限制，使得调节板16只能沿着竖直方向移动，调节板16在向上移动的时候对弹簧24进行拉伸蓄力，弹簧24能使调节板16恢复原状。
27.连接轴15的上端设有连接孔20，连接孔20为喇叭状结构，挤压头19的下端为球状结构，挤压头19的下端表面设有橡胶层，橡胶层能增加摩擦力，连接孔20的轴线和连接头19的轴线在同一条直线上，挤压头19卡入连接孔20后，挤压头19的下端挤压在连接孔20的内壁上，能将挤压头19和连接轴15连接成一个整体，驱动电机带动连接箱11转动的时候能带动连接轴15一起转动。
28.驱动电机的轴旋转时，可带动惯量滑块8沿着旋转平台4的直径方向移动。惯量滑块8的位置变化时，被测伺服系统的转动惯量也跟着变化，且惯量滑块8相对被测伺服电机2的转动惯量，与它到旋转平台4圆心的距离的平方成正比。若惯量滑块8质量为m，质心到圆
心的距离为r，平台支架1上设置编码器，驱动电机和编码器电性连接，伺服系统的转动惯量可以根据驱动电机的编码器位置实时计算，则两个惯量滑块8相对被测伺服电机2的转动惯量为2mr2。整个平台除了惯量滑块8以外的旋转部件相对被测伺服电机2的转动惯量值j0可以直接计算出来。所以整个伺服系统的转动惯量值j＝j0+2mr2。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但需要强调的是：以上描述仅是本发明实施例的使用方式的介绍和描述，并非对本发明作任何形式上的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。