[发明专利]直线电机的推力检测方法及检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机检测技术领域，特别是涉及一种直线电机的推力检测方法及检测系统。

背景技术

直线电机凭借其动态响应速度快、定位精度高、传动刚度高、推力平稳、形成长度不受限制和加工效率高等优势，已经成为高性能高精度进给系统的重要技术手段。为了精确测得直线电机进给系统的性能指标，直线电机性能测试装置显得尤为重要。而加快电机测试速度，能够及时地将电机性能参数反馈给电机设计人员，对电机设计某些部分作调整，最终达到高动态高精度的要求。

目前国内外直线电机测试系统结构主要有两种形式，一种是以旋转电机为陪测电机，一种是以直线电机作为陪测电机。当用旋转电机作为陪测电机时需要通过滚珠丝杠、皮带、同步带等转换机构将旋转电机的旋转运动转换为直线电机的直线运动，以提供直线电机测试的可变负载。但是无论哪种方式，其均是利用力传感器测量电机动子的受力情况，该种测量方式的力传感器安装在动子上，动子需要克服传感器的重力，使测量精度下降；同时力传感器一般通过电缆与外部信号采集设备连接，在动子移动的过程中，需要拖动电缆，测量精度进一步下降。在测试过程中，一般需要动子来回多次运动，进行多次测量，以测得较准确的推力数据，由于缺少精确的定位装置，来回容易产生回程差，影响数据的准确性，检测系统的不安全系数增加。另外，目前国内外直线电机检测系统多是针对一种特定型号直线电机设计的，而直线电机检测系统造价较高，不利于成本的节约。直线电机的动子的推力大小是直线电机性能的一项重要指标。

因此，需要一种能够准确测量直线电机的推力检测方法及检测系统。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供能够准确测量动力推力的直线电机的推力检测方法，并提供一种直线电机的推力检测系统。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种直线电机的推力检测方法，包括以下步骤：

S1：利用气浮装置使待测直线电机的定子悬浮；

S2：利用气浮导轨使待测直线电机的动子悬浮；

S3：启动待测直线电机，使用力传感器检测待测直线电机定子所受的推力，进而测得直线电机的电磁推力。

其中，所述步骤S1还包括：

S11：在定子上连接定子定位发射器，在气浮装置外部安装定位板，通过控制装置测量定子定位发射器发射的信号位于定位板的标准坐标k₁。

其中，所述步骤S2还包括：

S21：在动子上连接动子定位发射器，通过控制装置测量动子定位发射器发射的信号位于定位板的标准坐标k₂。

其中，所述步骤S3还包括：

S31：在推力检测过程中，控制装置实时检测定子定位发射器发射的信号位于定位板的实时坐标k_1t，比较实时坐标k_1t和标准坐标k₁，并根据比较结果控制气浮装置工作，调整定子的位置，使定子定位发射器发射的信号始终位于标准坐标k₁位置；控制装置实时检测动子定位发射器发射的信号位于定位板的实时坐标k_2t，比较实时坐标k_2t和标准坐标k₂，并根据比较结果控制气浮导轨工作，调整动子的移动方向，使动子定位发射器发射的信号始终位于标准坐标k₂位置。

本发明还提供一种直线电机的推力检测系统，包括：试验台、气浮装置、力传感器和两个气浮导轨，所述气浮装置包括气浮装置气源、气浮座和气浮板，所述气浮座固定在所述试验台上；所述气浮座设有气浮槽；所述气浮板放置在所述气浮槽内，且所述气浮槽设有多个与所述气浮板相对的气浮座气孔；所述气浮座气孔分别与所述气浮装置气源连接；待测直线电机的定子安装在所述气浮板上；两个所述气浮导轨均包括导轨气源、轨道和导套，所述导套空套在所述轨道上，两个所述轨道相平行地安装在所述气浮槽的两侧，所述导套设有多个与所述轨道相对的导套气孔，所述导套气孔分别与所述导轨气源连接；待测直线电机的动子横跨安装在两个所述导套之间；所述力传感器与所述气浮板或者定子相连接，用于检测所述定子所受的推力。

其中，该检测系统还包括动子安装板，所述动子安装板横跨固定在两个所述导套上，所述动子固定在所述动子安装板下表面。