[发明专利]一种基于定子位移测量的转矩传感装置

说明书

本发明公开一种基于定子位移测量的转矩传感装置，其特征在于，包括：控制器、被试电机、光学转矩传感器、光信号传感系统、计算机。所述控制器给所述被试电机施加可变负载；所述被试电机包括外壳、电机定子、电机转子、电磁单元、轴承端盖、电动机轴及滚动轴承；所述光学转矩传感器为光学法布里‑珀罗干涉腔，通过与光学法布里‑珀罗干涉腔结合，可以通过给被试电机施加可变负载测出施加的转矩并结合转速传感器获得转速及机械功率，测量精度较高。

技术领域

本发明涉及测功机领域，特别是涉及一种基于定子位移测量的转矩传感装置。

背景技术

随着工业化发展，在各领域都可以看到电机的应用，因此需要严格检验电机的性能，而目前对电机测试较多的参数是是转矩、转速和功率等参数。

传统的对电机测试主要是通过测试电机转子输出的转矩，并结合转速以确定功率，而在转轴上输入转矩时，电机定子会存在反转矩，因此一般利用秤和装在定子上的杠杆臂方便而准确地测出定子转矩，若同时测出转速即可算出机械功率。该方法可以集负载和测试于一体，转速测试比较简单，但目前的转矩测量精度不够，需要提出新的测功系统来提高转矩测量精度。

发明内容

基于此，有必要提供一种基于定子位移测量的转矩传感装置，实现负载和测试于一体，进一步提高转矩测量精度。

本发明提供的一种基于定子位移测量的转矩传感装置，其特征在于，包括：控制器、被试电机、光学转矩传感器、光信号传感系统、计算机。所述控制器给所述被试电机施加可变负载；所述被试电机包括外壳、电机定子、电机转子、电磁单元、轴承端盖、电动机轴及滚动轴承；所述电机转子通过所述滚动轴承安裝固定不动在所述电动机轴上，所述电磁单元会产生电磁场驱动所述电机转子上旋转，所述电机定子固定不动安裝在所述外壳上；所述光学转矩传感器为光学法布里-珀罗干涉腔，一端与电机定子相连，另一端与所述信息传感系统连接；所述光信号传感系统包括光源、信号接收装置，可将所述电机定子的位移转换成光信息的变化；所述计算机与所述信号接收装置相连，可进行数据处理并显示施加的转矩。

在一种可选的实施方式中，还包括转速传感器，所述转速传感器用于测试所述被试电机的转速并传递至所述处理器进行显示，结合转矩可进一步得到机械功率。

在一种可选的实施方式中，所述电机定子由独立的轴承座支承，需要克服所述电机转子转动产生的反作用力，在某一角度范围内反方向自由移动。

在一种可选的实施方式中，所述光学法布里-珀罗干涉腔可为法布里-珀罗标准具、基于光纤的法布里-珀罗干涉腔。

在一种可选的实施方式中，所述光学法布里-珀罗干涉腔存在第一反射面、第二反射面，所述第一反射面与所述电机定子相连并产生大小一致的位移，第二反射面固定不动。

在一种可选的实施方式中，所述电磁单元包括条式电磁线圈，可为单面波绕阻、两层波绕阻。

在一种可选的实施方式中，所述光源为宽带光源、波长可调谐光源或两者的结合。

在一种可选的实施方式中，所述信号接收装置可接收所述光学转矩传感器的反射光信息并传递至计算机进行进一步处理。

在一种可选的实施方式中，所述转速传感器可为接触式磁电传感器、非接触式磁电传感器。

在一种可选的实施方式中，所述被测电机还包括散热系统，用于使电机内外的气体产生热对流，以利于散热。