电机转子性能测试系统论文和设计-徐吉年

全文摘要

本实用新型公开了一种电机转子性能测试系统，该系统包括台架底座及固定于其上的测功组件、检测组件、传动组件、堵转工装和控制装置；所述测功组件，包括与被测电机同轴设置、用于测试被测电机性能的测功机；所述检测组件，一端与测功机连接，另一端与被测电机的输出轴连接；所述传动组件，连接于所述检测组件与被测电机之间；所述堵转工装，设置于所述检测组件与测功机之间、与测功机的输出轴可拆卸地连接；所述控制装置，与测功组件及所述被测电机连接。本实用新型提供的电机转子性能测试系统，可对电机的样件进行性能等测试，有利于制造方及时检测及把控电机零部件加工及电机整机装配质量，本系统整体结构简单，且整体结构稳定可靠，生产及维护成本低。

主设计要求

1.一种电机转子性能测试系统，其特征在于，包括测功组件、检测组件、传动组件、堵转工装、控制装置及台架底座，所述测功组件、堵转组件及被测电机均通过相应的支撑装置可拆卸地固定于所述台架底座上；所述测功组件，包括与被测电机同轴设置、用于测试被测电机性能的测功机；所述检测组件，一端与测功机连接，另一端通过所述传动组件与被测电机的输出轴连接，用于检测所述被测电机的运行参数；所述传动组件，连接于所述检测组件与被测电机之间，作为测功机与被测电机之间的动力传输载体；所述堵转工装，设置于所述检测组件与测功机之间、且与所述测功机的输出轴可拆卸地连接，用于对被测电机进行堵转测试；所述控制装置，与所述测功组件及所述被测电机连接，用于控制所述测功组件及被测电机进行测试动作，并收集测试数据。

设计方案

1.一种电机转子性能测试系统，其特征在于，包括测功组件、检测组件、传动组件、堵转工装、控制装置及台架底座，所述测功组件、堵转组件及被测电机均通过相应的支撑装置可拆卸地固定于所述台架底座上；

所述测功组件，包括与被测电机同轴设置、用于测试被测电机性能的测功机；

所述检测组件，一端与测功机连接，另一端通过所述传动组件与被测电机的输出轴连接，用于检测所述被测电机的运行参数；

所述传动组件，连接于所述检测组件与被测电机之间，作为测功机与被测电机之间的动力传输载体；

所述堵转工装，设置于所述检测组件与测功机之间、且与所述测功机的输出轴可拆卸地连接，用于对被测电机进行堵转测试；

所述控制装置，与所述测功组件及所述被测电机连接，用于控制所述测功组件及被测电机进行测试动作，并收集测试数据。

2.根据权利要求1所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，所述测功机、传动组件、检测组件及堵转工装均为两个，所述两个测功机、两个传动组件、两个检测组件及两个堵转组件均沿被测电机的轴向对称地设置于被测电机的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，所述传动组件上设置有第一连接装置及第二连接装置，所述传动组件的一端通过第一连接装置与所述被测电机软连接，所述传动组件的另一端通过所述第二连接装置与所述检测组件连接。

4.根据权利要求3所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，所述第二连接装置包括轴承和轴承固定座。

5.根据权利要求2所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，每个所述测功机的输出轴处均连接有至少一个法兰，两个堵转工装分别对应的和与其同侧的法兰可拆卸地连接。

6.根据权利要求5所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，所述堵转工装的底端固定于所述台架底座上，上端一侧设有一弧形豁口，所述弧形豁口的周边设置有多个安装孔，所述堵转工装通过所述安装孔与所述法兰可拆卸地连接。

7.根据权利要求5所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，所述检测组件包括扭矩传感器，所述扭矩传感器的一侧通过联轴器与所述法兰可拆卸地连接，另一侧通过第二连接装置与传动组件连接。

8.根据权利要求2所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，所述控制装置包括第一电控箱及第二电控箱，所述第一电控箱与所述测功机连接，以控制所述测功机动作，所述第二电控箱与所述被测电机连接，用于控制所述被测电机动作。

9.根据权利要求2所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，还包括测功机防护罩和电机输出轴防护罩，所述测功机防护罩设置于所述测功机外侧；所述电机输出轴防护罩设置于所述被测电机输出轴前侧的传动组件外侧。

10.根据权利要求9所述的一种电机转子性能测试系统，其特征在于，所述测功组件、堵转工装及被测电机均通过相应的支撑架可拆卸地固定于所述台架底座上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电机性能测试技术，具体的说，是涉及一种电机转子性能测试系统。

背景技术

随着驱动应用行业(如汽车、耗能设备等)的快速发展，市场对电机性能的要求越来越高，因此，为提高电机性能，电机出样后的性能检测尤为重要。对电机样机进行性能检测时，常规的方式是采用测试台架对样机进行性能检测，但测试台架一般需要外部采购，其购买及维护价格均较为昂贵，一般厂家没有能力大量采购，导致产品性能测试进度较慢；且多数测试不能同时进行，影响项目进度；此外，对特殊工况的试验，难以向供应商获取有效资源来进行试验。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电机转子性能测试系统，本实用新型提供的电机转子性能测试系统，可对电机的样件进行超速、温升、电机效率、系统效率、关键特性、堵转性能、馈电特性等测试，有利于制造方及时检测及把控电机零部件加工及电机整机装配质量，同时，本系统整体结构简单，且整体结构稳定可靠，生产及维护成本低。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电机转子性能测试系统，该系统包括测功组件、检测组件、传动组件、堵转工装、控制装置及台架底座，所述测功组件、堵转组件及被测电机均通过相应的支撑装置可拆卸地固定于所述台架底座上；

所述测功组件，包括与被测电机同轴设置、用于测试被测电机性能的测功机；

所述检测组件，一端与测功机连接，另一端通过所述传动组件与被测电机的输出轴连接，用于检测所述被测电机的运行参数；

所述传动组件，连接于所述检测组件与被测电机之间，作为测功机与被测电机之间的动力传输载体；

所述堵转工装，设置于所述检测组件与测功机之间、且与所述测功机的输出轴可拆卸地连接，用于对被测电机进行堵转测试；

所述控制装置，与所述测功组件及所述被测电机连接，用于控制所述测功组件及被测电机进行测试动作，并收集测试数据。

作为优选，所述测功机、传动组件、检测组件及堵转工装均为两个，所述两个测功机、两个传动组件、两个检测组件及两个堵转组件均沿被测电机的轴向对称地设置于被测电机的两侧。

作为优选，所述传动组件上设置有第一连接装置及第二连接装置，所述传动组件的一端通过第一连接装置与所述被测电机软连接，所述传动组件的另一端通过所述第二连接装置与所述检测组件连接。

作为优选，所述第二连接装置包括轴承和轴承固定座。

作为优选，每个所述测功机的输出轴处均连接有至少一个法兰，两个堵转工装分别对应的和与其同侧的法兰可拆卸地连接。

作为优选，所述堵转工装的底端固定于所述台架底座上，上端一侧设有一弧形豁口，所述弧形豁口的周边设置有多个安装孔，所述堵转工装通过所述安装孔与所述法兰可拆卸地连接。

作为优选，所述检测组件包括扭矩传感器，所述扭矩传感器的一侧通过联轴器与所述法兰可拆卸地连接，另一侧通过第二连接装置与传动组件连接。

作为优选，所述控制装置包括第一电控箱及第二电控箱，所述第一电控箱与所述测功机连接，以控制所述测功机动作，所述第二电控箱与所述被测电机连接，用于控制所述被测电机动作。

作为优选，还包括测功机防护罩和电机输出轴防护罩，所述测功机防护罩设置于所述测功机外侧；所述电机输出轴防护罩设置于所述被测电机输出轴前侧的传动组件外侧。

作为优选，所述测功组件、堵转工装及被测电机均通过相应的支撑架可拆卸地固定于所述底座上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型提供的电机转子性能测试系统，可对电机的样件进行超速、温升、电机效率、系统效率、关键特性、堵转性能、馈电特性等测试，有利于制造方及时检测及把控电机零部件加工及电机整机装配质量，同时，本系统整体结构简单，且整体结构稳定可靠，生产及维护成本低。

2)本实用新型可针对特殊工况进行测试，如采用测功机带动被测电机超速运行、通过电控箱向被测电机持续输入超过其峰值的电性等，可测试参数种类多，灵活性较好。

3)本实用新型在测功机及被测电机输出轴处均设置有防护罩，有效提升了整个电机转子性能测试系统的安全性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例中带防护罩的整体结构侧视图；

图2是本实用新型实施例中不带防护罩的整体结构侧视图；

图3是本实用新型实施例中不带防护罩的整体结构俯视图；

图4是本实用新型实施例中堵转工装的立体结构示意图。

其中，1、被测电机；2、第一测功机；3、第二测功机；4、第一传动轴；5、第二传动轴；6、第一转矩传感器；7、第二转矩传感器；8、第一堵转工装；9、第二堵转工装；10、台架底座；11、第一法兰；12、第二法兰；13、第一连接装置；14、深沟球轴承；15、轴承固定座；16、第一支撑架；17、第二支撑架；18、第三支撑架；19、第四支撑架；20、第五支撑架；21、测功机防护罩；22、电机输出轴防护罩；23、第一联轴器；24、第二联轴器；25、弧形豁口；26、安装孔；27、第二电控箱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和\/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和\/或它们的组合。

此外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

背景技术中提到，现有的锂电池组充放电采样电路存在不能对单个锂电池组进行电压均衡控制，且反应速度慢、误差大、成本高、生产工序复杂等一系列问题，基于此，本部分结合本实用新型的技术方案提供了以下几种实施方式：

实施例一

参见图1、图2及图3，本实施例提供一种电机转子性能测试系统，该系统包括用于测试被测电机1性能的第一测功机2和第二测功机3、作为测功机与被测电机1之间的动力传输载体的第一传动轴4和第二传动轴5、用于检测被测电机1的运行参数的第一转矩传感器6和第二转矩传感器7、用于对被测电机1进行堵转测试的第一堵转工装8和第二堵转工装9及用于控制所述测功组件及被测电机1进行测试动作，并收集测试数据的第一电控箱和第二电控箱，其中，第一测功机2、第二测功机3、第一传动轴4、第二传动轴5、第一转矩传感器6、第二转矩传感器7、第一堵转工装8、第二堵转工装9均通过相应的支撑架固定于台架底座10上。

在进行电机性能测试时，被测电机1设置于台架底座10的中部，第一测功机2与第二测功机3、第一传动轴4与第二传动轴5、第一转矩传感器6与第二转矩传感器7、第一堵转工装8与第二堵转工装9均关于被测电机1同轴且对称设置。具体的，本电机转子性能测试系统的连接结构为：

被测电机1输出轴的前端与第一传动轴4的一端连接，第一传动轴4的另一端与第一转矩传感器6的一端连接，第一转矩传感器6的另一端通过第一联轴器23与第一法兰11连接，第一法兰11连接第一测功机2的输出轴。

同样地，被测电机1输出轴的后端与第二传动轴5的一端通过花键连接，第二传动轴5的另一端与第二转矩传感器7的一端连接，第二转矩传感器7的另一端通过第二联轴器24连接，第二联轴器24通过第二法兰12连接第二测功机3的输出轴；第二堵转工装9的底部固定于台架底座10上，上端与第二法兰12可拆卸地连接；

需要说明，上述结构中，依靠第一联轴器23及第二联轴器24内部膜片的弹性变形，来对轴向偏移、径向偏移及角向偏移进行补偿，降低两轴相对偏移引起的附加载荷，改善传动性能，第一转矩传感器6及第二转矩传感器7均为带有磁极转速测量系统的数字转矩传感器，可以对转速、转矩进行测量，以及监控旋转方向，并通过内置一个脉冲计数器来完成以上功能。

本实施例中，第一电控箱(图中未示出)分别与第一测功机2和第二测功机3连接，以控制测功机动作，第二电控箱与被测电机1连接，用于控制被测电机1动作。

如图4所示，第一堵转工装8的底部固定于台架底座10上，上端与第一法兰11可拆卸地连接，当进行度转测试时，将第一堵转工装8及第二堵转工装9通过安装孔分别固定于第一法兰11和第二法兰12上，然后，第二电控箱27控制被测电机1启动，由于第一堵转工装8将第一法兰11固定，第二堵转工装9将第二法兰12固定，此时，第一法兰11和第二法兰均不得转动，因此，被测电机1的输出轴受限也无法转动，从而，第二电控箱27可对被测电机1的电性参数进行采集，并判断其堵转性能。

进一步的，第一测功机2通过第一支撑架16固定于台架底座10上，第二测功机3通过第二支撑架17固定于台架底座10上；第一转矩传感器6通过第三支撑架18固定于台架底座10上；第二转矩传感器7通过第四支撑架19固定于台架底座10上；被测电机1及第二电控箱安装在一E100电桥专用板上，该E100电桥专用板又通过第五支撑架20固定于台架底座10上。

需要说明的是，堵转工装的底端可拆卸地固定于台架底座10上，上端一侧设有一弧形豁口25，该弧形豁口25卡装于相应的法兰外围，且该弧形豁口25的周边设置有多个安装孔26，与堵转工装连接的法兰的对应位置同样设置安装孔26，堵转工装通过该安装孔26与法兰可拆卸地连接。

第一传动轴4上设置有第一连接装置13及第二连接装置，具体的，第一传动轴4的一端通过第一连接装置13与被测电机1软连接，第一传动轴4的另一端通过第二连接装置与第一转矩传感器6连接。本实施例中，第二连接装置采用深沟球轴承14，该深沟球轴承14嵌入在轴承固定座15内，本实施例中，深沟球轴承14通过一旋转法兰(图中未示出)与第一转矩传感器6连接，用于支撑旋转法兰，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度；轴承固定座15与第一转矩传感器6相邻设置，且与第一转矩传感器6一同通过第三支撑架18固定于台架底座10上。

第二传动轴5与第一传动轴4结构相似，在此不再赘述。

本实施例中，各个支撑架通过T型块固定于台架底座10上。

此外，由于在对被测电机进行性能测试的过程中，被测电机及测功机均高速运转，为提高检测过程中的安全系数，本实施例中还设有测功机防护罩21和电机输出轴防护罩22，其中测功机防护罩21设置于测功机外侧；电机输出轴防护罩22设置于所述被测电机1输出轴前侧的传动组件外侧。

本实施例中，测功机的各项量程范围为：转速测量范围：-3000rpm～+3000rpm；电压测量范围：200Vdc-400Vdc；扭矩测量范围：-800Nm～+800Nm；电流测量范围：0～800A；功率测量范围：0～200KW，测试标准依据GB\/T 18488.1-2015执行。

上述仅为本实用新型的几种实施方式而已，本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本实用新型可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

此外，需要说明的是：

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

设计图

电机转子性能测试系统论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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