[发明专利]一种电磁直线作动器试验台

说明书

本发明公开了一种结构紧凑、通用性好、可在不同激励下对阻尼与发电特性进行自动化测量的试验台，由机械台架、电磁直线作动器、测控系统组成，机械台架包括台架底座、上下支柱、连接平台、套筒、直线轴承、移动横梁、连接板、连接杆等；测控系统由拉压力传感器、电压传感器、电流传感器、位移传感器、电动缸驱动器、数据采集卡及计算机组成。电磁直线作动器是一种新型的、基于电磁原理的减振器，试验台利用电动缸模拟振动激励驱动作动器动子往复直线运动，产生电磁阻尼力并发电，拉压力传感器与位移传感器测得阻尼特性，电压传感器与电流传感器获得发电特性。试验台可针对不同型号作动器，由计算机控制完成测试，通用性好，自动化程度高。

技术领域

本发明涉及一种试验台，特别是一种结构紧凑、通用性好、可在不同振动激励下同时对阻尼与发电特性进行自动化测量的电磁直线作动器试验台。

背景技术

悬架系统是车辆底盘系统的重要组成之一，提高悬架系统的性能对于改善整车的平顺性和操纵稳定性具有十分重要的意义。考虑到车辆行驶工况复杂多变，对悬架系统的要求越来越高，传统被动悬架已经难以实现满意的车辆性能。主动悬架根据车辆系统的运动状态和外部输入变化主动地调整和产生所需的悬架作用力，响应频率可达1000Hz，可以使车辆系统始终具备最佳的行驶平顺性和操纵稳定性。电磁直线作动器是电磁主动悬架中的关键部件，根据悬架的运动状态，电磁直线作动器可在发电与电动两种模式下工作。在发电模式下，电磁直线作动器可将悬架的振动能量进行电能回收，并同时提供适时的阻尼特性；而在电动模式下，车载电源为电磁直线作动器提供能量，从而产生电磁主动力以抑制悬架振动。电磁直线作动器不仅可以用于改进传统汽车的悬架系统，而且也可直接移植到新能源汽车上使用，故其对于汽车的节能减排及新能源汽车的发展具有十分重要的工程应用价值。

但目前的减振器试验台只适用于传统的减振器，而且只能对阻尼特性进行检测，而对于电磁直线作动器这种新型减振器的性能检测试验台，要求其能同时对阻尼与发电特性进行检测，目前国内外该类试验台还是一片空白。

发明内容

本发明的目的在于设计一种结构紧凑、可在不同振动激励下同时对阻尼与发电特性进行测量的电磁直线作动器试验台，其通用性好、自动化程度高，可大力推动电磁直线作动器在主动悬架中的应用。

本发明解决以上技术问题的技术解决方案是：一种电磁直线作动器试验台，由机械台架、电磁直线作动器、测控系统组成，其中机械台架包括台架底座、下支柱、连接平台、上支柱、双套筒、直线轴承、移动横梁、连接板、连接杆、电动缸等组成；测控系统由拉压力传感器、电压传感器、电流传感器、位移传感器、电动缸驱动器、数据采集卡及计算机组成。

电磁直线作动器试验台以电动缸为振动激励源，省去了复杂而笨重的液压系统，机械台架结构简单、紧凑。通过机械台架龙门式的结构设计，保证了拉压力传感器、电磁直线作动器动子、定子、电动缸在受力时四者的同轴度，从而提高了电磁阻尼力测量的准确性。

电动缸在电动缸驱动器的驱动下可实现最大行程130mm、最大速度1m/s、最大驱动力4500N范围内的可调节运动激励。上支柱上端通过调节垫片的数目，来控制移动横梁的高度以适应不同长度的电磁直线作动器。上述两点可满足不同电磁直线作动器及不同振动工况的测试要求。

测试过程由计算机统一协调控制：电动缸驱动器通过数据采集卡接受来自计算机的运动控制信号，驱动电动缸做不同频率、不同行程的往复直线运动，从而对电磁直线作动器动子施加振动激励，由位移传感器获取动子位移信号并传输到数据采集卡。动子磁场与定子磁场相互作用产生电磁阻尼力，并在机械台架的支撑作用下该电磁阻尼力施加到拉压力传感器，由拉压力传感器获取电磁阻尼力信号并传输到数据采集卡。在产生电磁阻尼力的同时，定子线圈产生感应电动势，由电压传感器与电流传感器通过线圈导线获取电压与电流信号并传输到数据采集卡。计算机利用获取的力信号与位移信号分析得到电磁直线作动器的阻尼特性，利用获取的电压信号与电流信号分析得到电磁直线作动器的发电特性，因此可同时对阻尼特性与发电特性进行测试与分析，且无需人工干预。