[实用新型]一种电动微耕机研发实验装置

说明书

一种电动微耕机研发实验装置，微耕机的工作刀具安装在安装台上，工作刀具的动力输入端与安装台上直流无刷电机动力输出端连接；在操作杆上安装有电机控制器、在线采集系统和蓄电池；蓄电池的电能经过电机控制器后输出至直流无刷电机中；在线采集系统的采集信号输入端与电机控制器连接；在线采集系统中包括有储存模块和主控芯片，储存模块与主控芯片连接，用于储存采集信息及计算得到的扭矩信号。本实用新型通过上述结构，提供了一种安装方便、使用简单、适用性高、实验功能性好的电动微耕机研发实验装置。

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，尤其是一种电动微耕机研发实验装置。

背景技术

电动微耕机以电机代替传统微耕机的燃油发动机，具有体积小、质量轻、无污染、操作简单、工作可靠、转向灵活等特点。特别适用于棚室内蔬菜、水果相关工作，以及茶叶、药材等对污染特别敏感的植物种植。

电动微耕机工况复杂，刀具种类繁多，负载波动较大，且蓄电池随电量增长价格增长较快，因此开发一种电动微耕机研发实验装置，能够实时测得、记录电动微耕机负载变化规律，并以此对电动微耕机动力系统进行优化匹配，以满足动力性及经济性十分必要。

发明内容

针对以上问题，本实用新型提出了一种电动微耕机研发实验装置，微耕机的工作刀具通过微耕机底盘安装在安装台上，并通过安装台上的直流无刷电机进行带动，安装台上的蓄电池；在操作杆上安装有电机控制器和在在线采集系统；蓄电池输出电能经过电机控制器后调整输出的三相直流电的频率，并将调整后的三相直流电输出至直流无刷电机中，控制直流无刷电机的输出扭矩；在在线采集系统中主控芯片采集电机控制器输入的电压和电流信号，及电机控制器输出的电机转速信号，并将检测信息保存至储存模块。本实用新型通过上述结构，能够测试处得出电压、电流、转速与电机输出效率之间的对用关系，记录并得出电动微耕机负载变化规律，为实际使用时电动微耕机动力系统优化匹配提供依据。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：电动微耕机研发实验装置，微耕机中包括有工作刀具、操作杆和直流无刷电机，其特征在于：微耕机的工作刀具通过微耕机底盘安装在安装台上，工作刀具的动力输入端与安装台上直流无刷电机动力输出端连接；在操作杆上安装有电机控制器、在线采集系统和蓄电池；

蓄电池的电能经过电机控制器后输出至直流无刷电机中，电机控制器用于调整直流无刷电机接收到的三相直流电的频率，控制直流无刷电机的输出扭矩和转速；

在线采集系统的采集信号输入端与电机控制器连接，用于采集电机控制器输入的电压和电流信号、电机控制器输出的电机转速信号；

在线采集系统中包括有储存模块和主控芯片，储存模块与主控芯片连接，用于储存采集信息及计算得到的扭矩信号。

所述的在线采集系统中主控芯片为C8051F040芯片，采集信号依次经过放大电路、多路开关电路、A/D转换器后输入至主控芯片中，采集信息储存至与主控芯片连接储存模块的同时，通过USB传输至计算机中进行显示。

所述的在线采集系统的采集电路与电机控制器正负极输入端连接，在线采集系统的采集电路与电机控制器输出的脉冲转速信号相连。

本实用新型的有益效果为：

1.线采集系统可实时监测电动微耕机工作时电压、电流、转速动态参数，所测得的数据准确可靠。

2.该装置对电动微耕机基本无结构性改动，无需添加额外的扭矩传感器、速度传感器等设备，只需要将增加的结构安装在电动微耕机上即可，成本低廉，适用性好。

3.结合在线采集系统测得的参数与在电力测功机实验台上测试该动力系统的电机与电机控制器在不同电压下的动力特性、效率特性，可以通过查表的方式计算出在该作业条件下应有的输入功率、输入扭矩、最大峰值扭矩、最佳效率区间，为开发某一型电动微耕机提供必要的动力参考，满足该具体型号的电动微耕机的动力需要及效率匹配。