传动机构的在线测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种传动机构的在线测量系统，包括：电机测试装置，用于与被测电机连接并驱动被测电机转动，并实时监测被测电机的运行状态；动力控制系统，用于控制所述电机测试装置和被测电机动作；以及数据处理系统，包括数据采集模块和上位机，所述上位机通过所述数据采集模块与所述电机测试装置连接，控制所述动力控制系统动作，同时对采集到的数据进行计算、处理和仿真模拟。本发明专利技术将电机测试装置、动力控制系统和数据处理系统，三者形成闭环空间，实现对电机的测试，动态控制和动态数据处理以及仿真模拟，实现了电机设计与控制器设计的一体化。

On-line measurement system of transmission mechanism

The invention discloses an on-line measurement system for the transmission mechanism, including the motor test device, which is used to connect the motor to the measured motor and drive the measured motor to rotate, and monitor the running state of the measured motor in real time; the power control system is used to control the motor test device and the measured motor action; and the data processing system. The data acquisition module and the upper computer are used to connect the data acquisition module to the motor test device to control the action of the power control system and to calculate, process and simulate the collected data. The invention takes the motor test device, the power control system and the data processing system, and forms the closed loop space between the three, and realizes the testing of the motor, the dynamic control and dynamic data processing and simulation, and realizes the integration of the motor design and the controller design.

【技术实现步骤摘要】
传动机构的在线测量系统
本专利技术涉及在线测试系统，特别涉及一种传动机构的在线测量系统。
技术介绍
随着节能减排以及工业装备自动化要求的不断提高，市场要求传动设备具有更高效的节能、更优秀的调速性能、更加智能化的产品。大容量、高效率、高可靠和智能化已经成为传动设备市场的发展方向。作为传动设备的研发设计人员，工程师们需要一套完善的工具，从设计开发到定型生产的各个阶段，调试和验证电路及执行机构参数。如控制总线技术，快速响应，转换效率等测试，实现动力电源组、电动机和电机驱动器的参数优化匹配，完成自动化辅助设计、生产、检测成为了非常重要的手段。虽然动力电源组、工业电动机和电机驱动器的测试技术已经非常成熟,，但不能够直接满足于现代传动系统动力系统的研发要求；现代传动系统动力要求不同于传统的工业传动系统需求，其工况状态更复杂，控制参数变化范围大，要求具有动态响应速度快，控制精确度高；现代传动系统对电机及控制器效率要求较高，要求能源得到充分利用；当前的电机及控制器的计算机辅助设计软件与普通电机测试平台或驱动器测试平台基本属于开环和各自为战状态，对于传动系统设计要求的电机设计与控制器设计的一体化耦合性不高。
技术实现思路
本专利技术提供一种传动机构的在线测量系统，以解决现有技术中存在的上述技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种传动机构的在线测量系统，电机测试装置，用于与被测电机连接并驱动被测电机转动，并实时监测被测电机的运行状态；动力控制系统，用于控制所述电机测试装置和被测电机动作；以及数据处理系统，包括数据采集模块和上位机，所述上位机通过所述数据采集模块与所述电机测试装置连接，控制所述动力控制系统动作，同时对采集到的数据进行计算、处理和仿真模拟。作为优选，所述电机测试装置包括铸铁底板平台、安装在铸铁底板平台上的负载电机、转矩转速传感器、第一温度传感器和霍尔编码器，其中，所述第一温度传感器和霍尔编码器安装在所述被测电机上并与所述数据采集模块连接，所述负载电机通过联轴器以及转矩转速传感器与被测电机连接，所述负载电机和被测电机均通过电机安装支架固定在所述铸铁底板平台上，所述铸铁底板平台通过可调垫脚装置固定在地面上。作为优选，所述可调垫脚装置包括：上层滑动平台、下层滑动平台、调节螺栓和螺母，其中，所述上层滑动平台和下层滑动平台为均为楔形，且两者的斜面相互接触并形成水平支撑平台，所述螺母与所述上层滑动平台固接，所述调节螺栓设置于下层滑动平台中，且一端与所述螺母螺纹连接，另一端伸出所述下层滑动平台，所述下层滑动平台中还设有与所述螺母对应的滑道。作为优选，所述上层滑动平台的表面和下层滑动平台的底面分别铺设有橡胶层。作为优选，所述动力控制系统包括：用于驱动负载电机的负载驱动器、用于驱动被测电机的被测驱动器、与所述负载驱动器连接的第一可控整流单元、与所述被测驱动器连接的第三可控整流单元、通过可调变压器与所述第三可控整流单元连接的第二可控整流单元，设置在被测驱动器与第三可控整流单元之间的第一直流接触器，设置在第二可控整流单元与负载驱动器之间的第二直流接触器以及第三直流接触器，所述第三直流接触器的一端连接至被测电机与第一直流接触器之间，另一端连接至负载电机与第一可控整流单元之间。作为优选，所述动力控制系统还包括总隔离开关和电容器，所述总隔离开关的一端连接至所述第一可控整流单元，另一端连接至外网电源，所述电容器位于所述第一可控整流单元与负载驱动器之间并且与所述第一可控整流单元并联。作为优选，所述动力控制系统还包括与数据采集模块连接的第二温度传感器、第三温度传感器和电压电流探测器，其中，所述第二温度器安装在所述负载驱动器上，所述第三温度传感器安装在所述被测驱动器上，所述电压电流探测器安装在被测驱动器与被测电机之间的电路上。作为优选，所述负载电机的额定转矩为被测电机额定转矩的2倍以上，所述负载驱动器的额定功率为被测负载额定功率的2倍以上。作为优选，所述上位机中设置有组态控制模块、实时数据处理模块和数据库，其中，所述组态控制模块通过通讯组件与动力控制系统通信，所述实时数据处理模块与所述数据采集模块以及数据库分别连接。作为优选，还包括电机设计模块和控制计算仿真模块，所述电机设计模块与所述实时数据处理模块通讯，所述控制计算仿真模块与所述数据库连接。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、所述电机测试装置通过设置铸铁底板平台，并在铸铁底板平台底部设置可调垫脚装置，电机测试装置在安装时，不需要对地面基建进行特殊处理，只要把可调垫脚装置平放于地面上，再将铸铁底板平台放到可调垫脚装置上，通过调节所述可调垫脚装置就可以非常方便调节铸铁底板平台安装平面的水平度，操作方便且结构简单。所述电机测试装置还采用非接触式高精度的转矩转速传感器，通过联轴器将负载电机与被测电机连接为一体，负载电机的额定转矩大于被测电动机额定转矩二倍以上，可以确保有效设定和调节负载的能力。2、动力控制系统的主回路采用多个可控整流单元，使得负载驱动器与被测驱动器的供电工作处于直流母线供电模式，利用电动机的工作特性，使发电产生的能源返回直流母线回路，具有显著的节能效果，并能有效可靠的确保测试设备的安全。负载驱动器的额定功率大于被测驱动器额定功率二倍以上，以确保有效设定和调节负载的能力。3、数据采集模块和各种类型传感器均能够满足计量级精度要求，精度高，数据准确性高。4、为满足不同行业对传动系统的要求，如升降起重，金属冶炼，机械加工，汽车运输等，数据处理系统可以按照行业测试标准或客户定制要求以及现场采集负载的转矩、速度、加速度数据，虚拟真实环境的动态负载特性。5、实测数据导入电机设计模块，可以为电机设计的材料选用，工艺参数确定提供有效帮助，提高电动机的设计效率。6、实测数据导入控制计算仿真模块，利用其强大的数学处理能力，根据负载特性建立驱动器控制策略模型，快速调整和确认控制控制参数。7、本专利技术通过数据采集模块中的实时数据处理模块，得到的电机T型等效电路图参数，是电动机与驱动器合为一体化的纽带，使得控制计算仿真模块可以利用真实环境的负载数据实现硬件在环仿真设计，提高传动控制的研发速度和效率。附图说明图1为本专利技术中传动机构的在线测量系统的结构原理图；图2为本专利技术中电机测试装置的结构示意图；图3为本专利技术中可调垫板装置的剖面示意图；图4为本专利技术中动力控制系统的结构示意图；图5为本专利技术中可控整流单元的结构示意图。图中所示：1-电机测试装置、2-动力控制系统、3-数据处理系统；11-铸铁底板平台、13-联轴器、14-转矩转速传感器、15-电机安装支架、16-可调垫脚装置、161-上层滑动平台、162-下层滑动平台、163-调节螺栓、164-螺母、165-橡胶层。图4-5中所示：QS-总隔离开关、R1-第一可控整流单元、R2-第二可控整流单元、R3-第三可控整流单元，C-电容器、D1-负载驱动器、D2-被测驱动器、M1-负载电机、M2-被测电机、KM1-第一直流接触器、KM2-第二直流接触器、KM3-第三直流接触器、T-可调变压器。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本专利技术附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传动机构的在线测量系统，其特征在于，包括：电机测试装置，用于与被测电机连接并驱动被测电机转动，并实时监测被测电机的运行状态；动力控制系统，用于控制所述电机测试装置和被测电机动作；以及数据处理系统，包括数据采集模块和上位机，所述上位机通过所述数据采集模块与所述电机测试装置连接，控制所述动力控制系统动作，同时对采集到的数据进行计算、处理和仿真模拟。

【技术特征摘要】
1.一种传动机构的在线测量系统，其特征在于，包括：电机测试装置，用于与被测电机连接并驱动被测电机转动，并实时监测被测电机的运行状态；动力控制系统，用于控制所述电机测试装置和被测电机动作；以及数据处理系统，包括数据采集模块和上位机，所述上位机通过所述数据采集模块与所述电机测试装置连接，控制所述动力控制系统动作，同时对采集到的数据进行计算、处理和仿真模拟。2.如权利要求1所述的传动机构的在线测量系统，其特征在于，所述电机测试装置包括铸铁底板平台、安装在铸铁底板平台上的负载电机、转矩转速传感器、第一温度传感器和霍尔编码器，其中，所述第一温度传感器和霍尔编码器安装在所述被测电机上并与所述数据采集模块连接，所述负载电机通过联轴器以及转矩转速传感器与被测电机连接，所述负载电机和被测电机均通过电机安装支架固定在所述铸铁底板平台上，所述铸铁底板平台通过可调垫脚装置固定在地面上。3.如权利要求2所述的传动机构的在线测量系统，其特征在于，所述可调垫脚装置包括：上层滑动平台、下层滑动平台、调节螺栓和螺母，其中，所述上层滑动平台和下层滑动平台为均为楔形，且两者的斜面相互接触并形成水平支撑平台，所述螺母与所述上层滑动平台固接，所述调节螺栓设置于下层滑动平台中，且一端与所述螺母螺纹连接，另一端伸出所述下层滑动平台，所述下层滑动平台中还设有与所述螺母对应的滑道。4.如权利要求3所述的传动机构的在线测量系统，其特征在于，所述上层滑动平台的表面和下层滑动平台的底面分别铺设有橡胶层。5.如权利要求2所述的传动机构的在线测量系统，其特征在于，所述动力控制系统包括：用于驱动负载电机的负载驱动器、用于驱动被测电机的被测驱动器、与所述负载驱动器连接的第一可控整流单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛星星，李少华，张静，
申请(专利权)人：苏州恒美电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32