[发明专利]永磁同步电机直驱的外转子底盘测功机

说明书

本发明公开一种永磁同步电机直驱的外转子底盘测功机，包括底座、主轴、编码器、扭矩测量器及转榖，所述主轴通过第一轴承固定安装所述底座上；呈中空结构的所述转榖外套于所述主轴上，通过第二轴承固定安装所述主轴或底座上，所述转榖由永磁同步电机提供阻力，所述编码器用于测量所述转榖相对与所述主轴的转速及转角；与所述主轴连接的所述扭矩测量器固定安装在所述底座上。本发明的目的是提供一种加工制作难度低，控制精度高、检测数据可靠，且特别适合大功率、大转矩的底盘测功机。

技术领域

本发明涉及汽车检测设备技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机直驱的外转子底盘测功机。

背景技术

目前的电机型底盘测功机有两种基本结构：一种是由测功器、转鼓、可变组合飞轮组三大部件同轴连接组成，其中测功器通过转鼓向车辆驱动轮提供阻力，吸收车轮运转产生的机械功，同时测量出转鼓转速和作用在转鼓上转矩。检测工作中，包括电机和转鼓惯量在内的飞轮组惯性提供变速运行时的惯性力，用不同的飞轮组合来适应不同惯量的车型。另一种结构是去除飞轮组，利用测功机产生的等量电气模拟惯量来代替机械飞轮组的惯性力，取代了飞轮组的机械惯量。上述两种结构的底盘测功机都存在结构庞大，机坑占地面积大，现场安装麻烦，生产制造成本高，同时均需要外置风机来满足电机冷却通风的缺点

中国专利(申请号：CN00226144.8；公开日：2000.12.27)公开了一种底盘测功机，包括具有计算、存贮功能的匀速阻力、补偿惯性力、机械损失设定器，其实质在于把电机和转鼓合为一体。作为测功机的异步电机的转子固定在转鼓里，定子固定在主轴上，主轴上的力臂与机座之间装力传感器，电机向转鼓提供的阻力通过力传感器测出。转鼓两侧端盖上设引风板，利用转鼓的旋转引入冷却风，不另设冷却风机。该底盘测功机具有结构紧凑，制造安装成本低、占地面积小的优点，特别适用于单个驱动轮或多驱动轮同轴且轮距小的车辆，但无法适应大载荷、大功率特种车辆的检测，其原因在于：1、异步电机属于感应电机，精度很难控制；2、检测大载荷、大功率特种车辆需要较大的转矩载荷，需要大半径的电机定子，而大半径的电机定子加工难度大，且成本较高；3、冷却系统只适应单方向的转动，当转榖反转时，冷却系统将失去冷却效果，影响设备性能，更或者使设备由于热量无法散发，进而引起零部件的损坏；4、转榖通过轴承安装主轴上，在转榖旋转过程中会对主轴的扭矩测量产生影响，影响测试数据的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工制作难度低，控制精度高、检测数据可靠，且特别适合大功率、大转矩的底盘测功机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种永磁同步电机直驱的外转子底盘测功机，包括底座、主轴、编码器、扭矩测量器及转榖，所述主轴通过第一轴承固定安装所述底座上；呈中空结构的所述转榖外套于所述主轴上，通过第二轴承固定安装所述主轴或底座上，所述转榖由永磁同步电机提供阻力，所述永磁同步电机包括有定子组件及转子组件；所述定子组件固定安装在所述主轴上，为所述转子组件提供旋转的阻力磁场；具有永磁特性的所述转子组件固定安装于所述转榖内壁，与所述定子组件相对应；所述编码器包括码盘及感应所述码盘的感应元件，所述码盘安装在所述转榖上，所述感应元件安装在所述主轴或定子组件上，与所述码盘相对应，用于测量所述转榖相对与所述主轴的转速及转角；与所述主轴连接的所述扭矩测量器固定安装在所述底座上。

优选地，所述转榖通过第二轴承固定安装所述底座上，所述底座包括有底板、轴套及安装在所述底板上相对布置的两个支撑柱；所述轴套穿过所述支撑柱上部设有的安装孔并凸出所述支撑柱，形成凸台；所述第一轴承固定安装所述轴套内孔中，所述第二轴承外套于凸台上；其有益在于：相较与转榖安装在所述主轴上，将转榖安装于底座，消除了转榖旋转时，轴承摩擦对主轴扭矩测试数据的影响，提高了检测精度；且轴套的双轴承定位安装，将局部特殊作用的结构进行模块设计制作，相比此结构基座一体化的加工，极大降低了加工难度。