CN104569810A - 一种高速电机负载试验系统 - Google Patents

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王毅
董菲
刘旺
王鑫
刘会祥
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Abstract

本发明属于一种电机试验系统，具体公开一种高速电机负载试验系统，该系统包括测功机、平台、试验台架、被测试电机、轴承座、连接轴和高速轴承，试验台架上设有平台，平台上设有测功机和轴承座，轴承座内设有高速轴承，测功机通过连接轴与被测试电机连接，连接轴中部位于高速轴承内，被测试电机固定在轴承座的侧壁上。本发明的系统具备额定功率12kW、额定扭矩20N.m、最高转速30000rpm的电机试验能力，大幅度提升了研究试验能力，满足转速高达12000rpm高速电机的加载试验要求，并且能够确保试验系统高速运行的可靠性。

Description

一种高速电机负载试验系统
技术领域
本发明属于一种电机试验系统，具体涉及一种用于航空航天、电力领域的高速电机负载试验系统。
背景技术
随着航天工程的进一步发展，对航天型号用伺服系统配套电机的可靠性和性能要求不断提高，高转速电动机需求也不断增加。
而以往电机试验系统并不能满足12000rpm高速电机试验要求，并且存在高速运行不平稳，可靠性低等问题。而现有大部分电机试验台转速最高为11000rpm，无法完成大功率、高转速电机试验，无法满足部分型号高速电机试验需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速电机负载试验系统，该系统具备额定功率12kW、额定扭矩20N.m、最高转速30000rpm的电机试验能力，大幅度提升了研究试验能力，满足转速高达12000rpm高速电机的加载试验要求，并且能够确保试验系统高速运行的可靠性。
实现本发明目的的技术方案：一种高速电机负载试验系统，该系统包括测功机、平台、试验台架、被测试电机、轴承座、连接轴和高速轴承，试验台架上设有平台，平台上设有测功机和轴承座，轴承座内设有高速轴承，测功机通过连接轴与被测试电机连接，连接轴中部位于高速轴承内，被测试电机固定在轴承座的侧壁上。
所述的测功机与连接轴之间设有联轴节。
所述的连接轴与被测试电机之间设有转接轴。
所述的联轴节、连接轴、转接轴外设有防护罩。
所述的被测试电机通过安装法兰固定在轴承座的侧壁上。
所述的试验台架底部设有支腿，支腿上设有减震垫铁。
本发明的有益技术效果在于：本发明的试验系统试验台架刚度和强度并将试验台设计成固定式，用以避免或减少振动。本发明的试验系统具有高转速运行稳定性高的特性，即在较高速率下运转能够保持平稳运转。安装效率高。本发明的试验系统采用转接工装（安装法兰）直接安装被测试电机，无需每次进行调同心操作，可快速装卡被试电机，极大提高了安装效率。裸露的旋转部件联轴节、连接轴、转接轴外设置安全防护装置防护罩，能够有效防止因高速旋转导致的异物飞溅事故。联轴节采用花键套式结构，外径小，材料采用钛合金，减小联轴节的重量，从而减小离心力，使轴系运转更稳定，调节同心方便。
附图说明
图1为本发明所提供的一种高速电机试验系统的结构示意图；
图2为本发明所提供的电机安装形式示意图；
图3为本发明所提供的联轴节示意图；
图4为本发明所提供的联轴节的剖视图；
图5为本发明所提供的连接轴示意图；
图6为本发明所提供的测试电机安装法兰示意图；
图7为本发明所提供的转接轴示意图。
图中：1.测功机，2.T型平台，3.试验台架，4.被测试电机，5.轴承座，6.防护罩，7.减震垫铁，8.联轴节，9.连接轴，10.转接轴，11.安装法兰，12.高速轴承。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明所提供的一种高速电机试验系统包括测功机1、T型平台2、试验台架3、被测试电机4、轴承座5、防护罩6、减震垫铁7、联轴节8、连接轴9、转接轴10、安装法兰11、高速轴承12和水冷却系统。试验台架3底部设有4个支腿，4个支腿上各安装一个减震垫铁7。试验台架3上表面上通过螺栓固定连接T型平台2。T型平台2上表面一端通过螺栓固定连接测功机1；T型平台2上表面另一端通过螺栓固定连接轴承座5。
如图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，测功机1的输出端嵌套在联轴节8的一端内，联轴节8与测功机1之间通过花键连接。轴承座5内设有两个高速轴承12，高速轴承12内设有连接轴9，连接轴9中部位于高速轴承12内，高速轴承12的型号为7204，FAG高精度角接触球轴承，最高转速30000rpm。连接轴9的一端插接在联轴节8内，联轴节8与连接轴9之间通过花键连接。连接轴9的另一端内插接有转接轴10、且两者之间通过花键连接。转接轴10为外花键式结构，转接轴10的另一端插接在被测试电机4的输出轴内花键中。联轴节8、连接轴9、转接轴10、轴承座5外部设有防护罩6，防护罩6底部通过螺栓固定在试验台架3上。被测试电机4通过安装法兰11固定连接在轴承座5的侧壁上，安装法兰11与被测试电机4侧壁、轴承座5侧壁之间通过螺栓固定连接。被测试电机4的输出轴位于安装法兰11的中心孔内。水冷却系统与测功机1通过水管连通，水冷却系统控制冷却水的温度，实现该试验系统的恒温控，保障该试验系统能够长时间运行，不会因温度过高无法进行正常工作，提高工作效率。
下面结合图1和图2，说明本发明所提供的一种高速电机试验系统的工作原理：被测试电机4可以为直流无刷电动机。启动测功机1，测功机1通过联轴节8、连接轴9、转接轴10向被测试电机4的输出轴传递扭矩。实现被测试电机4的恒扭矩、最大扭矩测试，同时对电机输入信号、电机上覆设的温度传感器、以及扭矩转速信号进行测量。
如图1所示，试验台架3由100×100mm的方管焊接而成，在测功机1与试验台架2之间增加T型平台，用于固定测功机1和轴承座5，使测功机1与轴承座5在一个平面上，便于同轴度的调整。
如图2和图5所示，被测试电机4通过转接工装安装法兰11用立式安装形式与轴承座连接，能够增强试验台架3的刚度和强度，适应高转速的电机试验要求。被测试电机4只需要与安装法兰11连接即可，能够对不同的电机进行测试而不用调节同心度。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (6)

1.一种高速电机负载试验系统，其特征在于：该系统包括测功机（1）、平台（2）、试验台架（3）、被测试电机（4）、轴承座（5）、连接轴（9）和高速轴承（12），试验台架（3）上设有平台（2），平台（2）上设有测功机（1）和轴承座（5），轴承座（5）内设有高速轴承（12），测功机（1）通过连接轴（9）与被测试电机（4）连接，连接轴（9）中部位于高速轴承（12）内，被测试电机（4）固定在轴承座（5）的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种高速电机负载试验系统，其特征在于：所述的测功机（1）与连接轴（9）之间设有联轴节（8）。
3.根据权利要求2所述的一种高速电机负载试验系统，其特征在于：所述的连接轴（9）与被测试电机（4）之间设有转接轴（10）。
4.根据权利要求3所述的一种高速电机负载试验系统，其特征在于：所述的联轴节（8）、连接轴（9）、转接轴（10）外设有防护罩（6）。
5.根据权利要求4所述的一种高速电机负载试验系统，其特征在于：所述的被测试电机（4）通过安装法兰（11）固定在轴承座（5）的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的一种高速电机负载试验系统，其特征在于：所述的试验台架（3）底部设有支腿，支腿上设有减震垫铁（7）。
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