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伺服電機性能對比測試裝置及其測試系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種伺服電機性能對比測試裝置，包括測試平臺，所述的測試平臺上設有兩個絲桿，兩個絲桿上均設有相配合的螺母座，所述的測試平臺上對應兩個絲桿各設有一直線導軌，所述的直線導軌上設有相配合的滑塊，所述的滑塊與螺母座之間通過連接件連接，所述的滑塊上設有位置傳感器，兩個絲桿的兩端分別傳動連接一扭矩傳感器，兩個絲桿同一端的扭矩傳感器分別傳動連接一阻尼器，兩個絲桿另一端的扭矩傳感器分別傳動連接一待測電機和一對比電機。本發明能夠模擬變負載摩擦、變間隙等各種復雜的工作狀況，完成對電機的自動化測試，且可與高精度的標準電機實現對比測試，測量和分析電機運動的平穩性、響應速度、以及功率、扭矩、速度等性能參數。
【專利說明】伺服電機性能對比測試裝置及其測試系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電機測試【技術領域】，尤其是一種伺服電機性能對比測試裝置及其測試系統，用于對伺服電機主要性能指標的評估與測試，也適用于對新型電機的性能的評估與測試。
【背景技術】
[0002]隨著電機工業的迅速發展，對伺服電機測試技術提出了更高的要求:一方面，在新產品的研制過程中，除了必須對電機的設計、工藝過程及理論分析方面進行研究外，還必須對產品或樣機進行大量的試驗驗證，以探索改進的途徑；另一方面，隨著電機的品種增多、產量增大，例行試驗的工作量也不斷增加，在大型電機的試驗研究、工作情況的監視以及自動控制系統中都有大量的數據需要采集和處理，這些都對電機測試技術提出了新的要求。
[0003]電機的應用場合十分廣泛，應用環境也很復雜，有時購買的電機不能保證其能適用于應用場合，并且不能對其控制效果進行測試。若能在電機安裝前對電機控制性能和效果進行測試，并調試好電機控制的參數，將會有助于有效地選擇合適的電機及配套設備，并會大大加快電機的調試時間和提高性能。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是:克服現有技術中伺服電機的性能難以測試的技術問題，提供一種伺服電機性能對比測試裝置，能全面的進行伺服電機的性能測試，便于修正伺服電機的控制參數，使伺服電機達到最佳的工作狀態。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種伺服電機性能對比測試裝置，包括測試平臺，所述的測試平臺上設有兩個絲桿，兩個絲桿上均設有相配合的螺母座，所述的測試平臺上對應兩個絲桿各設有一直線導軌，所述的直線導軌上設有相配合的滑塊，所述的滑塊與螺母座之間通過連接件連接，所述的滑塊上設有位置傳感器，兩個絲桿的兩端分別傳動連接一扭矩傳感器，兩個絲桿同一端的扭矩傳感器分別傳動連接一阻尼器，兩個絲桿另一端的扭矩傳感器分別傳動連接一待測電機和一對比電機。
[0006]作為優選的，所述的阻尼器為磁滯阻尼器。磁滯阻尼器是以磁場為媒介傳遞恒定扭力的裝置，工作模式實現可編程控制，控制方便，模擬各種實際工作狀態。
[0007]進一步的為防止螺母座超出絲桿的螺紋行程，所述的測試平臺上位于兩個絲桿的兩端處分別設有限位傳感器。
[0008]為使連接可靠，并便于拆裝，所述的扭矩傳感器與絲桿、阻尼器、待測電機和對比電機之間均通過聯軸器傳動連接。
[0009]作為優選的，所述的絲桿為滾珠絲桿。滾珠絲桿具有很小的摩擦阻力，有利于提高性能測試的準確性，更接近真實數據。
[0010]進一步的，提高絲桿的穩定性，所述的絲桿的兩端分別設有支撐絲桿的支撐座，所述的支撐座內設有套設在絲桿上的軸承。
[0011]一種伺服電機性能對比測試系統，包括上述伺服電機性能對比測試裝置、伺服控制器和控制主機，所述的伺服電機性能對比測試裝置的待測電機、伺服控制器和控制主機形成信號控制回路，所述的伺服電機性能對比測試裝置的對比電機、伺服控制器和控制主機形成信號控制回路，所述的伺服電機性能對比測試裝置的位置傳感器和扭矩傳感器通過AD轉換器與控制主機形成信號采集回路，伺服電機性能測試裝置的阻尼器與控制主機形成控制連接。
[0012]被測電機和對比電機分別與伺服控制器之間具有控制線路和反饋線路。利于實現電機控制和電機工作狀況的信息反饋。
[0013]本發明的有益效果是，本發明的伺服電機性能對比測試裝置，構思新穎，易于制作，能夠模擬變負載摩擦、變間隙各種復雜的工作狀況，完成對電機的自動化測試，且可與高精度的標準電機實現對比測試，測量和分析電機運動的平穩性、響應速度、以及功率、扭矩、速度等性能參數，確定電機、負載、控制器之間的工作區間，在速度、負載、轉速穩定性、響應時間要求前提小，獲得電流的工作極限值，逐步修正伺服控制器的參數匹配。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0016]圖1是本發明的伺服電機性能對比測試裝置的優選實施例的俯視圖；
圖2是本發明的伺服電機性能對比測試裝置的優選實施例的立體圖；
圖3是本發明的伺服電機性能對比測試系統的優選實施例的結構框圖。
[0017]圖中:1.測試平臺，2.絲桿，21.螺母座，22.限位傳感器，3.直線導軌，31.滑塊，
4.連接件，5.扭矩傳感器，6.阻尼器，7.待測電機，71.對比電機，8.聯軸器，9.支撐座。
[0018]【具體實施方式】
[0019]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0020]如圖1和圖2所示，本發明的一種伺服電機性能對比測試裝置，包括測試平臺1，所述的測試平臺I上設有兩個絲桿2，兩個絲桿2上均設有相配合的螺母座21，所述的測試平臺I上對應兩個絲桿2各設有一直線導軌3，所述的直線導軌3上設有相配合的滑塊31，所述的滑塊31與螺母座21之間通過連接件4連接，所述的滑塊31上設有位置傳感器，兩個絲桿2的兩端分別傳動連接一扭矩傳感器5，兩個絲桿2同一端的扭矩傳感器5分別傳動連接一阻尼器6，兩個絲桿2另一端的扭矩傳感器5分別傳動連接一待測電機7和一對比電機71。
[0021]作為優選的，所述的阻尼器6為磁滯阻尼器6。磁滯阻尼器6是以磁場為媒介傳遞恒定扭力的裝置，工作模式實現可編程控制，控制方便，模擬各種實際工作狀態。
[0022]進一步的為防止螺母座21超出絲桿2的螺紋行程，所述的測試平臺I上位于兩個絲桿2的兩端處分別設有限位傳感器22。[0023]為使連接可靠，并便于拆裝，所述的扭矩傳感器5與絲桿2、阻尼器6、待測電機7和對比電機71之間均通過聯軸器8傳動連接。
[0024]作為優選的，所述的絲桿2為滾珠絲桿2。滾珠絲桿2具有很小的摩擦阻力，有利于提高性能測試的準確性，更接近真實數據。
[0025]進一步的，提高絲桿2的穩定性，所述的絲桿2的兩端分別設有支撐絲桿2的支撐座9，所述的支撐座9內設有套設在絲桿2上的軸承。
[0026]如圖3所示，一種伺服電機性能對比測試系統，包括上述伺服電機性能對比測試裝置、伺服控制器和控制主機，所述的伺服電機性能對比測試裝置的待測電機、伺服控制器和控制主機形成信號控制回路，所述的伺服電機性能對比測試裝置的對比電機、伺服控制器和控制主機形成信號控制回路，所述的伺服電機性能對比測試裝置的位置傳感器和扭矩傳感器通過AD轉換器與控制主機形成信號采集回路，伺服電機性能測試裝置的阻尼器與控制主機形成控制連接。
[0027]被測電機7和對比電機71分別與伺服控制器之間具有控制線路和反饋線路。
[0028]人為的運動指令發送到伺服控制器，同時把:時間一速度、位移、扭矩發送到控制主機，形成基準曲線，測試系統對被測電機7和對比電機71的速度、位移、扭矩進行采集，通過AD轉換器回饋到控制主機，與基準曲線合并生成報表曲線，通過控制主機控制阻尼器的6的阻力，模擬被測電機7和對比電機71在各種不同實際工作時的狀況，形成不同的測試報表。后期針對測試報表的研究，逐步修正伺服控制器的參數匹配，使之更接近于對比電機71，使被測電機7的控制精度提高。
[0029]對比電機71為超高精度的伺服電機，一般選用德國進口的西門子伺服電機，其精度達到國際領先水平，要提高待測電機7的控制精度就需要找到合適的控制參數來與之匹配，通過本發明的伺服電機性能對比測試裝置及其測試系統能有效的修正伺服控制器的參數，達到預期的目的。
[0030]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【權利要求】
1.一種伺服電機性能對比測試裝置，其特征是:包括測試平臺，所述的測試平臺上設有兩個絲桿，兩個絲桿上均設有相配合的螺母座， 所述的測試平臺上對應兩個絲桿各設有一直線導軌，所述的直線導軌上設有相配合的滑塊，所述的滑塊與螺母座之間通過連接件連接，所述的滑塊上設有位置傳感器， 兩個絲桿的兩端分別傳動連接一扭矩傳感器，兩個絲桿同一端的扭矩傳感器分別傳動連接一阻尼器，兩個絲桿另一端的扭矩傳感器分別傳動連接一待測電機和一對比電機。
2.如權利要求1所述的伺服電機性能對比測試裝置，其特征是:所述的阻尼器為磁滯阻尼器。
3.如權利要求1或2所述的伺服電機性能對比測試裝置，其特征是:所述的測試平臺上位于兩個絲桿的兩端處分別設有限位傳感器。
4.如權利要求1所述的伺服電機性能對比測試裝置，其特征是:所述的扭矩傳感器與絲桿、阻尼器、待測電機和對比電機之間均通過聯軸器傳動連接。
5.如權利要求1所述的伺服電機性能對比測試裝置，其特征是:所述的絲桿為滾珠絲桿。
6.如權利要求1或5所述的伺服電機性能對比測試裝置，其特征是:所述的絲桿的兩端分別設有支撐絲桿的支撐座，所述的支撐座內設有套設在絲桿上的軸承。
7.一種伺服電機性能對比測試系統，其特征是:包括如權利要求1-6任一項所述的伺服電機性能對比測試裝置、伺服控制器和控制主機，所述的伺服電機性能對比測試裝置的待測電機、伺服控制器和控制主機形成信號控制回路，所述的伺服電機性能對比測試裝置的對比電機、伺服控制器和控制主機形成信號控制回路，所述的伺服電機性能對比測試裝置的位置傳感器和扭矩傳感器通過AD轉換器與控制主機形成信號采集回路，伺服電機性能測試裝置的阻尼器與控制主機形成控制連接。
8.如權利要求7所述的伺服電機性能對比測試系統，其特征是:所述的被測電機和對比電機分別與伺服控制器之間具有控制線路和反饋線路。
【文檔編號】G01D21/02GK103557888SQ201310539779
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】謝志榮 申請人:江蘇匯爾豪電機科技有限公司