[发明专利]一种直线旋转电机动态性能测试装置及其测试方法

说明书

本发明提供一种直线旋转电机动态性能测试装置，包括被测直线旋转电机、电机底座、测试平台底座、第一底板、第二底板、转速转矩测试仪、旋转负载、滑块和滑轨、限位挡板、限位开关、推力传感器、位移速度传感器和直线旋转负载；所述被测直线旋转电机连通电机底座固定在第一底板上，所述第一底板固定在测试平台底座上；所述被测直线旋转电机的输出轴与转速转矩测试仪连接，并与第一旋转负载连接；所述转速转矩测试仪和第一旋转负载固定在装有滑块的第二底板上。本发明实现了直线旋转电机的直线、旋转和螺旋运动的同平台测量以及各运动模式下的动态性能测试，提高了测试效率，测试装置结构简单、测量精度高、操作简单方便。

技术领域

本发明涉及一种直线旋转电机动态性能测试装置，适用于直线旋转电机的直线、旋转及螺旋运动的性能综合测试，属于特种电机装备领域。

背景技术

随着工业及制造业的发展，工件多维加工、数控机床、机器人关节、雷达天线、绑定机、移动平台、PCB钻孔等诸多复杂系统对多自由度运动电机的需求越来越大。直线旋转电机是能够实现旋转、直线和螺旋运动的电机，具有结构紧凑、重量轻、控制灵活、精度高、响应快等优点。

鉴于直线旋转电机的两自由度运动特性，其性能测试较为复杂，常将旋转、直线和螺旋运动分开单独测试的方式。旋转运动测试采用涡流测功机或者磁粉制动器作为负载进行恒负载和变负载性能测试。常用直线运动测试装置采用挂砝码或者弹簧秤、压力应变片的装置进行加载测试。螺旋运动一般采用转换装置进行运动分解，再间接进行加载性能测试，而转换装置的效率决定了测试的精度。上述直线旋转电机性能测试方法，需要多次切换测试平台，不能实现一个平台的多运动性能测试，操作复杂，且测试结果精度较低。因此，研制实现电机多运动加载实验的测试平台装置，具有重要的意义及经济价值。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种直线旋转电机的测试装置，旨在通过该测试平台，实现直线电机、旋转电机和直线旋转两自由度电机的动态性能测试。

技术方案：一种直线旋转电机动态性能测试装置，包括测试平台底座、第一底板、固定于测试平台底座右端上方的限位挡板、电机底座和直线旋转负载；被测直线旋转电机连通电机底座固定在第一底板左端上方，所述第一底板固定在测试平台底座上；被测直线旋转电机的输出轴通过联轴器与直线旋转负载连接；

所述直线旋转负载包括固定在第一底板右端上方的第二底板、转速转矩测试仪、第一旋转负载、滑块和滑轨、推力传感器、位移速度传感器和直线负载；所述转速转矩测试仪的输入端与被测直线旋转电机输出轴连接，所述转速转矩测试仪的输出端连接第一旋转负载；所述转速转矩测试仪和第一旋转负载固定在第二底板上，所述第二底板下安装有滑块，并安装在滑轨上，所述滑轨固定在所述第一底板上；所述第二底板面向电机底座一侧设置有位移速度传感器，所述第二底板面向限位挡板一侧连接有直线负载；

所述第二底板两端自上而下均开设有位置限制孔，所述位置限制孔延伸至测试平台底座内，将销钉插入位置限制孔，能够限制第二底板的滑动。

进一步的，所述电机底座正对第二底板的端面上设置有限位开关，第一底板正对限位挡板的端面上也设置有限位开关。

进一步的，所述第一旋转负载为磁粉制动器、直流发电机或者涡流测功机。

进一步的，所述直线负载为钢丝绳吊挂的砝码，或为钢丝绳、绕线器、变速箱与第二旋转负载的组合体，或为螺杆齿轮箱与第二旋转负载的组合体。

进一步的，所述的限位挡板设置在直线旋转负载的最大直线行程处。

本发明还提供一种利用所述的直线旋转电机动态性能测试装置实现的直线旋转电机动态性能测试方法，具体如下：

(1)当进行旋转运动测试时，将销钉插入位置限制孔限制第二底板的滑动，通过所述的第一旋转负载加载，并通过转速转矩测试仪读取转速和转矩，从而测试直线旋转电机的旋转运动带负载性能；