[发明专利]大型磁力耦合器刚度特性综合测试平台

说明书

本发明提供一种大型磁力耦合器刚度特性综合测试平台，包括：底部平台；驱动机构；加载机构，包括馈能电机、馈能器，能够真实模拟测试部件负载，并将能量回馈给驱动器，馈能器能够将80％以上的能量回馈给驱动器，使得实际试验电能损耗将至20％；测控系统实现对整个测控系统的运行状态的监控以及参数的设定；磁力耦合器；根据本发明的综合测试平台能够提取敏感参数，并为兆瓦级磁力耦合器动力学行为研究提供半实物仿真平台。本发明为敏感参数可观测、结构采用柔性设计的开放式机理验证平台，通过实验对磁力耦合器刚度特性进行研究，为磁力耦合器的设计及安全可靠运行提供理论依据和技术支撑，对促进其最终走向广泛应用具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种大型磁力耦合器刚度特性综合测试平台。

背景技术

磁力耦合器属于耦合传动的一种，可以实现非接触的动力传递，与普通机械传动(包括刚性连接与弹性连接)相比，该耦合器利用电磁学原理实现能量传递，无需直接机械连接，不仅大大地降低了摩擦损耗与振动损耗，而且极大地降低了振动向下一级传动，同时解决过载保护、电机软启动、传动轴系不对心等难题，实现对传动系统的保护的同时，使得传扭更加平稳，具有传统传动方式无法比拟的优点。尤其是对泵类、风机类负载，节能效果显著，目前磁力耦合器在发电厂、矿山机械、钢铁工业等很多大功率、环境恶劣的场合得到了广泛的推广应用。

目前，磁力耦合器无论哪种结构形式，由于都是非接触，因此都允许输入轴输出轴具有一定的不对中，并且具有一定的减振功能，但是，输入输出轴之间的不对中及不同的耦合距离对耦合器刚度(传扭特性、减振特性)的影响以及耦合器输入转子与输出转子之间相互作用力的影响尚不明确，特别是对于大型的磁力耦合器，其扭矩传递能力为几十万牛米，即功率为几兆瓦甚至几十兆瓦，缺少相应的试验平台，并且传统的半实物仿真加载平台代价太高，无法实现对于大型磁力耦合器的特性检测，严重制约着磁力耦合器的发展。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种大型磁力耦合器刚度特性综合测试平台，不仅能够真实模拟大型磁力耦合器使用工况，检测不同耦合位置的传扭特性、启动特性、减振特性、温度特性等，而且能够能量的回馈利用，解决大型磁力耦合器半实物仿真加载代价太高甚至无法满足加载功率的问题，该测试平台适用的型号多，占地空间小，对实验室条件要求低，节能效果显著。

为此，本发明提供一种大型磁力耦合器刚度特性综合测试平台，包括：底部平台，提供支撑平台与安装接口；驱动机构，包括驱动电机、驱动器，为测试部件输入端提供可控动能；加载机构，包括馈能电机、馈能器，能够真实模拟测试部件负载，并将能量回馈给驱动器，一方面解决对于大型磁力耦合器尤其是兆瓦级功率的磁力耦合器，没有这么大功率的负载加载器的问题，另一方面，解决对于兆瓦级功率的磁力耦合器进行试验时电能损耗巨大，根本无法在实验室进行试验的问题，馈能器能够将80％以上的能量回馈给驱动器，使得实际试验电能损耗将至20％；测控系统，包括控制器、扭矩/速度传感器、振动传感器、温度传感器、馈能状态传感器、电流传感器、电压传感器，实现对整个测控系统的运行状态的监控以及参数的设定；磁力耦合器，包括输入轴、主动转子机构、从动转子机构、输出轴、电磁线圈、永磁体等组成，实现扭矩可靠传递，并且能够实现输出转速及传扭能力的无极调整。