JPH06129920A - Micro torque measuring instrument - Google Patents
Micro torque measuring instrumentInfo
- Publication number
- JPH06129920A JPH06129920A JP4302858A JP30285892A JPH06129920A JP H06129920 A JPH06129920 A JP H06129920A JP 4302858 A JP4302858 A JP 4302858A JP 30285892 A JP30285892 A JP 30285892A JP H06129920 A JPH06129920 A JP H06129920A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- motor
- load
- torque measuring
- contact manner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】トルク測定値にばらつきのない高精度に測定で
きる微小トルク測定器を提供する。
【構成】空気軸受(8)と非接触に支持されたトルク測
定軸(7)に被測定のモータ(6)を取付け、非接触に
任意の負荷を加えられる電磁ブレーキ(9)を用い、モ
ータの固定子側に働くトルクを、電子天秤等の荷重検出
器(5)により検出し、モータの回転数は非接触に固定
された回転センサ(10)により測定する構成にしてい
る。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a micro torque measuring instrument capable of highly accurate measurement without variation in torque measurement values. [Structure] A motor (6) to be measured is attached to a torque measuring shaft (7) supported in a non-contact manner with an air bearing (8), and an electromagnetic brake (9) capable of applying an arbitrary load in a non-contact manner is used. The torque acting on the stator side is detected by a load detector (5) such as an electronic balance, and the rotation speed of the motor is measured by a rotation sensor (10) fixed in a non-contact manner.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、小型モータの微小トル
クの測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a small torque of a small motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、微小トルクの測定器には図2に示
すようなものがある。この回転トルク測定器は、モータ
回転軸1とプーリ2を固定し、このプーリ2に細線3を
巻き付け、プーリ2と細線3間での滑りを利用すること
でモータに負荷回転トルクを発生する。巻き付けた細線
3の重力方向には、予備的に負荷する荷重として重り4
を取り付け、上方向には、例えば、ばね秤りのような荷
重検出器5を取り付ける。図2に示すように荷重検出器
5は、ある角度θをもって取り付けられており、この角
度θを変えることでモータへの負荷トルクを変化させる
ようにしている。回転トルクのかからない状態では、荷
重検出器5は、重り4の重量を示している。次に細線3
を適当な角度θで取り付けたとき重り4は、持ち上げら
れる力を得る。その微小な荷重変化を荷重検出器5によ
り検出する。さらに、細線3の取り付け角度θを大きく
することで負荷トルクとモータ回転数を変化させ、それ
ぞれの回転数における荷重を検出することにより、モー
タ回転時のトルクを測定している。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a minute torque measuring device as shown in FIG. In this rotational torque measuring device, a motor rotating shaft 1 and a pulley 2 are fixed, a thin wire 3 is wound around this pulley 2, and a slip between the pulley 2 and the thin wire 3 is used to generate a load rotating torque in a motor. In the direction of gravity of the wound thin wire 3, a weight 4 is added as a load to be preliminarily applied.
Is attached, and the load detector 5 such as a spring balance is attached in the upward direction. As shown in FIG. 2, the load detector 5 is attached at a certain angle θ, and the load torque to the motor is changed by changing this angle θ. The load detector 5 indicates the weight of the weight 4 when no rotational torque is applied. Next, thin line 3
The weight 4 gains the force to be lifted when is mounted at an appropriate angle θ. The load detector 5 detects the minute load change. Further, by increasing the mounting angle θ of the thin wire 3, the load torque and the motor rotation speed are changed, and the torque at the motor rotation is measured by detecting the load at each rotation speed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、糸と
プーリ間にはたらく摩擦力を変化させ、一定の負荷状態
に保つことが比較的簡便にできるため、比較的大きな回
転型モータに用いられていた。ところが、このモータト
ルクの測定方法では、モータ自体を小型化していくと、
モータトルクも微小化するため、摩擦力のわずかな変化
でもモータは回転できず、トルク検出ができないという
問題や微小な摩擦力を一定に負荷することは難しく、回
転トルクの測定結果にばらつきが生じるという問題があ
った。そこで本発明の目的は、トルク測定値にばらつき
のない高精度に測定できる微小トルク測定器を提供する
ことにある。In the prior art, since the frictional force acting between the yarn and the pulley can be changed to maintain a constant load condition relatively easily, it is used for a relatively large rotary motor. Was there. However, in this motor torque measuring method, when the motor itself is made smaller,
Since the motor torque is also miniaturized, the motor cannot rotate even with a slight change in frictional force, it is difficult to detect the torque, and it is difficult to apply a small amount of frictional force to a certain amount, which causes variations in the rotational torque measurement results. There was a problem. Therefore, an object of the present invention is to provide a micro torque measuring device that can measure a torque measurement value with high accuracy without variation.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、空気軸受と非接触に支持されたトルク測
定軸に被測定モータを取付け、非接触に任意の負荷を加
えられる電磁ブレーキを用い、その時のモータトルクは
モータの固定子側に働くトルクを、電子天秤等の荷重検
出器により検出する構成にしている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention mounts a motor to be measured on a torque measuring shaft which is supported in a non-contact manner with an air bearing so that an arbitrary load can be applied in a non-contact manner. A brake is used, and as the motor torque at that time, the torque acting on the stator side of the motor is detected by a load detector such as an electronic balance.
【0005】[0005]
【作用】上記手段により、空気軸受を用いたトルク測定
軸にモータの固定子側を取付けているので、摩擦による
トルク損失がなくなり、電磁ブレーキにより、非接触に
微小な負荷を一定して与えられるので、微小な回転トル
ク域において負荷トルクのばらつきをなくすことができ
る。Since the stator side of the motor is attached to the torque measuring shaft using the air bearing by the above means, torque loss due to friction is eliminated, and a small load can be applied in a contactless manner by the electromagnetic brake. Therefore, it is possible to eliminate variations in the load torque in the minute rotational torque range.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を図1に示して
説明する。図において、6は被測定物であるモータで、
固定子61と回転子62およびモータ回転軸63からな
る。7はトルク測定軸、8は空気軸受で、トルク測定軸
7は非接触に摩擦のない状態で支持されている。9は電
磁ブレーキで、91はモータ回転軸63の軸端に固定し
た負荷を発生するディスク、92はディスク91に渦電
流を発生させモータの回転数を制御する励磁コイルであ
る。10はディスク91の回転数を非接触に計測する回
転センサ、4は重りで、トルク測定軸7から延長したロ
ッド71に細線3で吊り下げられている。5は荷重検出
器で、電子天秤を用いており、トルクの測定前に重り4
とのバランスをとっている。いま、モータ6の固定子6
1の励磁コイル(図示せず)に電圧を加えて回転子62
を無負荷で回転させる。固定子61のコイルは自由に動
くように保持されており、トルクが発生すると、固定子
61にはトルクに応じた反力が作用する。このときモー
タの固定子61を取り付けているトルク測定軸7は、空
気軸受7の非接触支持機構により摩擦力がない状態で支
持されているのでモータ6の回転トルクの反力により回
転力を得る。固定子61が回転すると、これと結合され
ているトルク測定軸7が回転しロッド71が回転して重
り4が重力の方向と反対方向に吊り上げられる。重り4
が吊り上げられると、バランスしていた荷重検出器5の
荷重が変化する。その荷重の変化分にロッド71の半径
を乗じればトルクが求まる。この時の回転数を回転セン
サ10で読めば、この回転数におけるトルクが測定でき
る。つぎに、電磁ブレーキ9の励磁コイル92に設定し
た回転数になるよう一定の電流を流せばディスク91に
渦電流の発生に基づいた拘束力が作用し、回転子62の
回転数が下がり、設定した回転数になる。この時、固定
子61にはトルクが増し、それに応じた反力が作用する
ので、荷重検出器5の荷重もそれに応じて変化する。こ
の荷重の値により上記と同様にしてトルクが求まる。こ
の時の回転数も上記と同様にして回転センサ10で読め
ば、その回転数でのトルクが分かる。以下、同様にして
電磁ブレーキ9の励磁コイル92の電流を順次増してい
き各回転数でのトルクを測定すれば、回転数−トルク曲
線を得ることができる。なお、回転数の設定は外部に取
り付けられた回転センサ11により回転数を検出し、任
意の回転数に設定できるように電磁ブレーキ10へ通電
する電流値をフィードバックすることで図示しない制御
回路を用いて一定回転数の制御を行うようにしている。
このようにして得られた回転数−トルク曲線は、従来の
方法に比べて、ばらつきが大幅に減少し、再現性がよ
く、高精度であることが分かった。さらに1500rp
m以上の高速領域においても、微小なトルクを検出する
ことが分かった。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A concrete embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the figure, 6 is a motor to be measured,
It is composed of a stator 61, a rotor 62, and a motor rotating shaft 63. Reference numeral 7 is a torque measuring shaft, 8 is an air bearing, and the torque measuring shaft 7 is supported in a non-contact and frictionless state. Reference numeral 9 is an electromagnetic brake, 91 is a disk fixed to the shaft end of the motor rotating shaft 63 for generating a load, and 92 is an exciting coil for generating an eddy current in the disk 91 to control the rotation speed of the motor. Reference numeral 10 is a rotation sensor that measures the rotation speed of the disk 91 in a non-contact manner, and reference numeral 4 is a weight, which is suspended by a thin wire 3 on a rod 71 extending from the torque measuring shaft 7. Reference numeral 5 is a load detector, which uses an electronic balance.
It is balanced with. Now, the stator 6 of the motor 6
No. 1 exciting coil (not shown) is applied with a voltage to rotate the rotor 62.
Rotate with no load. The coil of the stator 61 is held so as to move freely, and when torque is generated, a reaction force corresponding to the torque acts on the stator 61. At this time, the torque measuring shaft 7 to which the stator 61 of the motor is attached is supported by the non-contact support mechanism of the air bearing 7 in a state in which there is no frictional force, and therefore the rotational force is obtained by the reaction force of the rotational torque of the motor 6. . When the stator 61 rotates, the torque measuring shaft 7 connected thereto rotates, the rod 71 rotates, and the weight 4 is lifted in the direction opposite to the direction of gravity. Weight 4
Is lifted, the load of the balanced load detector 5 changes. The torque can be obtained by multiplying the change of the load by the radius of the rod 71. If the rotation speed at this time is read by the rotation sensor 10, the torque at this rotation speed can be measured. Next, if a constant current is applied to the exciting coil 92 of the electromagnetic brake 9 so as to reach the set rotation speed, a restraining force based on the generation of an eddy current is applied to the disk 91, and the rotation speed of the rotor 62 is lowered to set the rotation speed. It becomes the number of rotations. At this time, the torque increases on the stator 61 and a reaction force corresponding thereto acts, so that the load of the load detector 5 also changes accordingly. The torque can be obtained from the value of this load in the same manner as above. If the rotation speed at this time is also read by the rotation sensor 10 in the same manner as above, the torque at that rotation speed can be known. In the same manner, the rotation speed-torque curve can be obtained by sequentially increasing the current of the exciting coil 92 of the electromagnetic brake 9 and measuring the torque at each rotation speed. The rotation speed is set by an externally attached rotation sensor 11 which detects the rotation speed and feeds back a current value to be applied to the electromagnetic brake 10 so that the rotation speed can be set to an arbitrary rotation speed by using a control circuit (not shown). In this way, a constant number of rotations is controlled.
It was found that the rotation speed-torque curve obtained in this manner had a significantly reduced variation, good reproducibility, and high accuracy as compared with the conventional method. Further 1500 rp
It has been found that even in a high speed region of m or more, a minute torque is detected.
【0007】[0007]
【発明の効果】以上述べたように,本発明によれば、電
磁ブレーキを用いて非接触な方法で制動し、空気軸受を
用いて摩擦による損失をなくしたので、微小な負荷トル
クをばらつきをなく正確に測定でき、したがって、微小
トルクを高精度に検出できるトルク検出器を提供できる
効果がある。As described above, according to the present invention, the electromagnetic brake is used for non-contact braking, and the air bearing is used to eliminate the loss due to friction. Therefore, it is possible to provide a torque detector that can accurately measure the torque and can detect a minute torque with high accuracy.
【図1】本発明の微小トルク測定器の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a micro torque measuring device of the present invention.
【図2】従来のトルク測定器の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional torque measuring device.
1 モータ回転軸 7 トルク
測定軸 2 プーリ 8 空気軸
受 3 細線 9 電磁ブ
レーキ 4 重り 91 ディス
ク 5 荷重検出器 92 励磁コ
イル 6 モータ 10 回転セ
ンサ 61 モータの固定子 62 モータの回転子 63 モータ回転軸1 Motor Rotating Shaft 7 Torque Measuring Shaft 2 Pulley 8 Air Bearing 3 Thin Wire 9 Electromagnetic Brake 4 Weight 91 Disc 5 Load Detector 92 Excitation Coil 6 Motor 10 Rotation Sensor 61 Motor Stator 62 Motor Rotor 63 Motor Rotating Shaft
Claims (3)
測定軸と、前記トルク測定軸を非接触に支持する空気軸
受と、前記トルク測定軸の軸端に設けたトルクに基づく
荷重を検出する荷重検出器と、前記被測定モータの軸端
に固定されたディスクとこのディスクの両面に非接触に
設けた励磁コイルからなる電磁ブレーキと、モータの回
転数を非接触に検出する回転センサとを備えたことを特
徴とする微小トルク測定器。1. A torque measuring shaft for mounting a stator of a motor to be measured, an air bearing for supporting the torque measuring shaft in a non-contact manner, and a load for detecting a load based on a torque provided at a shaft end of the torque measuring shaft. A detector, an electromagnetic brake including a disk fixed to the shaft end of the motor to be measured, an exciting coil provided on both surfaces of the disk in a non-contact manner, and a rotation sensor for detecting the number of rotations of the motor in a non-contact manner. A micro torque measuring instrument characterized by
定モータの回転数が一定になるように前記電磁ブレーキ
の電流をフィードバックさせる制御装置を備えたことを
特徴とする請求項1記載の微小トルク測定器。2. The minute torque according to claim 1, further comprising a control device that feeds back the current of the electromagnetic brake so that the rotation speed of the measured motor becomes constant based on the signal of the rotation sensor. Measuring instrument.
端外周に細線を介して吊るした重りを、電子天秤により
バランスさせて、荷重を検出する構成にしたことを特徴
とする請求項1および2記載の微小トルク測定器。3. The load detector is configured to detect the load by balancing a weight hung on the outer circumference of the shaft end of the torque measuring shaft through a thin wire by an electronic balance. And the micro torque measuring device described in 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30285892A JP3201544B2 (en) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | Micro torque measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30285892A JP3201544B2 (en) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | Micro torque measuring instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129920A true JPH06129920A (en) | 1994-05-13 |
| JP3201544B2 JP3201544B2 (en) | 2001-08-20 |
Family
ID=17913946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30285892A Expired - Fee Related JP3201544B2 (en) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | Micro torque measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201544B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106918416A (en) * | 2015-12-24 | 2017-07-04 | 沈阳高精数控智能技术股份有限公司 | Motor cogging torque measurement apparatus |
| CN107290085A (en) * | 2017-08-16 | 2017-10-24 | 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所 | The slight torque calibrating measuring device held based on elastic lifting |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP30285892A patent/JP3201544B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106918416A (en) * | 2015-12-24 | 2017-07-04 | 沈阳高精数控智能技术股份有限公司 | Motor cogging torque measurement apparatus |
| CN106918416B (en) * | 2015-12-24 | 2024-01-30 | 沈阳高精数控智能技术股份有限公司 | Motor tooth space torque measuring device |
| CN107290085A (en) * | 2017-08-16 | 2017-10-24 | 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所 | The slight torque calibrating measuring device held based on elastic lifting |
| CN107290085B (en) * | 2017-08-16 | 2023-06-02 | 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所 | Micro torque calibration measuring device based on elastic hanging |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3201544B2 (en) | 2001-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4601195A (en) | Apparatus and method for measuring viscoelastic properties of materials | |
| JPH0531928B2 (en) | ||
| US20110023599A1 (en) | Electromagnetic disc drive wheel balancer | |
| CN102539039B (en) | Method and equipment for measuring friction torque of radially loaded bearing | |
| JPH04204B2 (en) | ||
| JPS61197356A (en) | tension control device | |
| JPS61247253A (en) | Magnetoinduction measuring apparatus within air gap of magnetic bearing | |
| JP3438333B2 (en) | Dynamic balance testing machine and its measuring method | |
| JP2005037391A (en) | Torque measurement device for electric motor and torque measurement method for electric motor | |
| US4235092A (en) | Low friction bearing running torque measuring apparatus | |
| JPH06129920A (en) | Micro torque measuring instrument | |
| CN114563173A (en) | A Rotor System Modal Recognition Device | |
| SU1293576A1 (en) | Device for determining static and kinetic frictional torque of bearing | |
| US4084428A (en) | Torque reaction motor performance evaluation | |
| JPH07280675A (en) | Micro torque measuring device | |
| US3225587A (en) | Bearing torque test instrument | |
| JPS6352037A (en) | Friction measuring method for magnetic disk | |
| KR100322275B1 (en) | Angular Position Detecting Apparatus For Scanning Mirror With Torsion Bar Spring And Strain Guage | |
| SU571716A1 (en) | Apparatus for measuring drag torque of precision antifriction bearing | |
| SU125069A1 (en) | Induction torque meter | |
| JP4287253B2 (en) | Load torque measuring method and apparatus | |
| JPH06347346A (en) | Measuring apparatus of minute torque | |
| JPH059630Y2 (en) | ||
| JP3302452B2 (en) | Weighing device | |
| JP2693365B2 (en) | Three-phase AC induction motor dynamometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |