[发明专利]一种基于永磁联轴器的电机测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机测试领域，具体地说，是一种基于永磁联轴器的电机测试系统。

背景技术

电机测试是对电机的技术参数、性能指标和装配质量进行测量评定，是电机的设计、生产和制造过程中的重要环节。电机测试系统一般由被测电机、负载、联轴器或扭矩传感器、参数测量装置、底座平台等组成。

目前，传统的电机测试系统采用的联轴器或扭矩传感器均为机械式的。由于主、被动端存在机械联接，因此对安装时的对中精度有非常严格的要求。若对中误差超出一定范围，将会引起高频机械振动，从而导致机械疲劳缩短使用寿命。据不完全统计，90%以上机械联轴器都是因对中误差引起的高频机械振动导致销柱或螺栓疲劳失效而损坏。

永磁联轴器通过永磁体的磁力实现了无接触传动，消除了主动轴和从动轴之间刚性或柔性的直接连接。与传统的接触式传动机构相比，永磁联轴器器可容许较大的对中误差，允许一定的轴心偏移，可有效消除电机与负载之间振动的传递。因此一种基于永磁联轴器的电机测试系统的开发很有必要。

发明内容

发明目的：针对目前电机测试系统中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于永磁联轴器的电机测试系统，该电机测试系统解决了传统电机测试系统采用机械式联轴方式带来的问题，并能够实现对被试电机转速、转矩和输出功率的测量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种基于永磁联轴器的电机测试系统，依次包括被试电机、第一转子位置检测装置、永磁联轴器、第二转子位置检测装置以及测试电机，所述被试电机和测试电机均附有转轴，所述第一转子位置检测装置位于被试电机转轴上，所述第二转子位置检测装置位于测试电机转轴上，所述永磁联轴器包括主动侧和从动侧，永磁联轴器的主动侧和从动侧分别与被试电机转轴和测试电机转轴相连。

作为优选，所述第一转子位置检测装置和第二转子位置检测装置为旋转变压器或光电编码盘或其它能够连续地得到电机旋转角度的装置。

作为优选，所述永磁联轴器为同心式结构或盘式结构。

其中，所述被试电机和测试电机均固定于底座上。

其中，还包括测控单元。

永磁联轴器是通过永磁体的磁力将原动机与工作机连接起来的一种新型联轴器，永磁联轴器具有以下特点：无接触性连接，而是利用永磁体之间的相互作用，进行机械能量的传送；在主、被动端之间不存在机械振动的传递，具有良好的缓冲吸振能力；无磨擦部件，无须维护，工作寿命长；当扭矩过载时，两半联轴器产生滑脱，实现过载保护。

本发明电机测试系统的永磁联轴器具有以下转矩特性：T=k*Tm*sin(A/p)，其中，T为永磁联轴器传递的转矩，k为与永磁联轴器温度有关的修正系数，A为永磁联轴器主动侧与从动侧之间的夹角，p为永磁联轴器的极对数。

通过适当设计，永磁联轴器所传递转矩可与主动侧、从动侧之间的夹角成正弦关系，这样利用转子位置检测装置测得该夹角以及联轴器转速，即可得到永磁联轴器所传递的功率与转矩，在传递转矩的同时实现了转矩测量的功能。

本发明电机测试系统的工作原理为：通过测量永磁联轴器主动侧和从动侧之间的角度差，即可得到电机测试中的实时传动转矩和实时传输功率。由第一转子位置检测装置和第二转子位置检测装置测得被试电机的转子角位置A1和测试电机的转子角位置A2；则两电机间通过永磁联轴器传递的转矩可采用下述公式计算得到：T=k*Tm*sin(A1/p-A2/p)；同时，采用公式P=2*π/Ts*k*Tm*sin(A1/p-A2/p)，从而计算得到永磁联轴器传递的功率，永磁联轴器传递的转矩和功率即为被试电机的输出转矩和输出功率。

有益效果：相比于现有技术，本发明的电机测试系统采用永磁联轴器取代传统的机械联轴器或转矩传感器，用磁性无接触连接取代机械性有接触连接，不仅简化了电机测试系统的结构，而且还提高了电机测试系统的检测可靠性，测量方便，同时系统中的永磁联轴器还具有振动保护和过载保护功能；另外，本发明的电机测试系统取消了对专用转矩测量仪器的需求，通过测量永磁联轴器主动侧和从动侧之间的角度差即可计算出永磁联轴器的转动力矩和传输功率，从而减少了系统的仪器设备投入成本。

附图说明

图1是本发明电机测试系统的结构示意图；

图2是本发明电机测试系统中同心式结构永磁联轴器的示意图；

图3是本发明电机测试系统中盘式结构永磁联轴器的示意图。

具体实施方式