[发明专利]线性电机性能参数检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及机电转换技术领域，具体涉及一种线性电机性能参数检测系统。

背景技术

线性电机是一种新型的高效的机电转换机械。其工作原理是，交电流输入线性电机的线圈产生交变的电磁场，这一电磁场与线性电机中的永磁体产生的磁场发生相互作用，推动线性电机主轴沿着轴向做往复直线运动，实现电能到机械动能的转换。线性发电机由于其高效、长寿命的特点，被广泛应用于航天等特殊领域。

影响线性电机从电能到机械能转换效率的性能参数有弹性系数、机械阻尼、机电转换常数、活塞气缸间隙等。但是由于目前线性电机制作规范尚未成熟，还不能保证所制作的线性电机的性能参数的精准度，因此，对于线性电机的性能参数检测变的尤为重要。但是目前对于线性电机的性能参数检测，基本上还是借鉴旋转电机的相应方法及设备，这样对于线性电机的很多参数无法准确检测，因此检测结果不能全面的反应线性电机的工作性能。

综上所述，一种针对线性电机的性能参数检测系统是亟待提供的。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种线性电机性能参数检测系统，用于准确的检测线性电机的性能参数，为保证线性电机的性能参数精准度提供数据支持。

（二）技术方案

本发明技术方案如下：

一种线性电机性能参数检测系统，包括与线性电机连接的弹性系数检测模块；所述弹性系数检测模块包括为线性电机主轴施加轴向力的驱动机构、检测所述主轴位移变化的位移传感器以及与所述位移传感器连接的数据处理模块；所述数据处理模块结合所述主轴位移变化以及轴向力信息计算弹性系数。

优选的，还包括与线性电机连接的机电转换常数检测模块；所述机电转换常数检测模块包括与所述线性电机连接的恒流电源、检测所述恒流电源输入电流的电流传感器以及检测主轴驱动力的测力计；所述电流传感器以及测力计分别与所述数据处理模块连接；所述数据处理模块结合所述弹性系数、输入电流、主轴驱动力以及主轴位移变化信息计算机电转换常数。

优选的，还包括与线性电机连接的活塞气缸间隙检测模块；所述活塞气缸间隙检测模块包括与线性电机气缸连通的气压源、检测气体体积流率的流量传感器以及检测活塞两侧压差的差压传感器；所述流量传感器以及差压传感器分别与所述数据处理模块连接；所述数据处理模块结合所述气体体积流率以及活塞两侧压差信息计算活塞气缸间隙。

优选的，所述处理模块根据公式计算活塞气缸间隙；其中，Δp表示活塞前后压差，U表示体积流率，L表示活塞长度，μ表示动力粘度，δ表示活塞气缸间隙，Π表示湿周。

优选的，还包括与线性电机连接的机械阻尼检测模块；所述机械阻尼检测模块包括与所述线性电机连接的脉冲激励源；线性电机运动部件在脉冲激励的作用下做衰减震荡运动，所述位移传感器检测所述运动部件位移变化；所述数据处理模块结合所述运动部件位移变化信息计算机械阻尼。

优选的，所述处理模块根据公式以及计算机械阻尼；其中，t表示时间，ξ₀表示初始时刻位移幅值，δ表示衰减系数，R_m表示线性电机的机械阻尼，M_m表示运动部件的质量。

优选的，所述数据处理模块包括分别与所述位移传感器、电流传感器、流量传感器、差压传感器、测力计连接的数据转换单元以及与所述数据转换单元连接的数据处理单元。

优选的，所述位移传感器为激光位移传感器；所述测力计为电阻应变片式S型拉压力测力计；所述电流传感器为霍尔原理电流传感器；所述流量传感器为体积流量计；所述差压传感器为扩散硅差压变送器。

优选的，还包括安装底板，线性电机性能参数检测系统的所有部件均固定在所述安装底板上。

（三）有益效果

本发明的一种线性电机性能参数检测系统，通过设置弹性系数检测模块对线性电机的弹性系数进行检测，进一步的，本发明通过设置机械阻尼检测模块对线性电机机械阻尼进行检测，通过设置机电转换常数检测模块对机电转换常数进行检测，通过设置活塞气缸间隙检测模块对活塞气缸间隙进行检测；本发明针对影响线性电机性能的最重要的四个参数：弹性系数、机械阻尼、机电转换常数以及活塞气缸间隙分别进行检测，从而得到全面而准确的线性电机性能参数，为保证线性电机的性能参数精准度提供有力的数据支持。

附图说明

图1是本发明的一种的线性电机性能参数检测系统的结构示意图；

图2是图1中线性电机结构示意图。