一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置及方法，包括循环水泵、新型复合式磁力耦合器、变频器一、第一导线、传感器电源一、第二导线、红外线温度传感器、节流阀一、第三导线、温度显示仪、水槽、计算机、数据采集卡、第四导线、变频器二、负载电机、转矩传感器二、传感器电源二、底座、进水管、节流阀二、出水管、转矩传感器一、驱动电机、冷却系统、第五导线、第六导线、第七导线、第八导线、第九导线和第十导线；本发明专利技术提出的测量装置能够精确测得新型复合式磁力耦合器在恒定温度、不同磁场、不同负载作用下的机械特性，满足不同工况下的使用要求，为高性能的新型复合式磁力耦合器产品的开发提供了保障。

A New Device and Method for Measuring the Mechanical Characteristics of a New Composite Magnetic Coupler

The invention discloses a device and method for measuring the mechanical characteristics of a novel composite magnetic coupler, including a circulating water pump, a new composite magnetic coupler, a frequency converter, a first conductor, a sensor power supply, a second conductor, an infrared temperature sensor, a throttle valve, a third conductor, a temperature display device, a water tank and a meter. Computer, Data Acquisition Card, Fourth Wire, Inverter 2, Load Motor, Torque Sensor 2, Sensor Power 2, Base, Inlet Pipe, Throttle Valve 2, Outlet Pipe, Torque Sensor 1, Driving Motor, Cooling System, Fifth Wire, Sixth Wire, Seventh Wire, Eighth Wire, Ninth Wire and Tenth Wire The measuring device of the invention can accurately measure the mechanical characteristics of the new composite magnetic coupler under the action of constant temperature, different magnetic fields and different loads, meet the application requirements under different working conditions, and provide a guarantee for the development of new composite magnetic coupler products with high performance.

【技术实现步骤摘要】
一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置及方法
本专利技术公开了一种测量机械特性装置，具体来说是一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置及方法，属于机械应用

技术介绍
磁力耦合器是一种非接触式动力传递装置，被广泛应用于石油、化工、冶金、煤炭等行业。新型复合式磁力耦合器克服了现有磁力耦合器的缺点，具有传递效率高、节能环保、无介质泄露、软启动等优势，具有广阔的应用前景。然而新型复合式磁力耦合器的机械特性测量过程复杂，耗费时间长，因此，针对上述问题提出一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置及方法，解决目前新型复合式磁力耦合器机械特性测量不方便的问题。本专利技术为实现上述目的采用如下方案：一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置，包括循环水泵、新型复合式磁力耦合器、变频器、第一导线、传感器电源一、红外线温度传感器、第二导线、节流阀一、第三导线、温度显示仪、水槽、计算机、数据采集卡、第四导线、变频器二、负载电机、转矩传感器二、传感器电源二、底座、进水管、节流阀二、出水管、转矩传感器一、驱动电机、冷却系统、第八导线、第六导线、第七导线、第五导线、第九导线和第十导线；其中，所述循环水泵的内部设有冷却系统，且所述循环水泵的一端通过进水管连接有水槽，且所述水槽的另一端通过出水管连接所循环水泵；所述进水管上安装有节流阀一，所述出水管上安装有节流阀二；所述新型复合式磁力耦合器的一端连接转矩传感器一，且所述转矩传感器一的一端连接驱动电机；所述新型复合式磁力耦合器的另一端连接有转矩传感器二，且所述转矩传感器二的一端连接有负载电机；所述转矩传感器一的一侧安装有红外线温度传感器，且所述红外线温度传感器通过第三导线连接传感器电源一；所述红外线温度传感器通过第二导线连接温度显示仪，且所述温度显示仪通过第五导线连接计算机；所述转矩传感器一一端通过第九导线连接数据采集卡，且所述转矩传感器一的另一端通过第十导线连接传感器电源二；所述数据采集卡通过第八导线连接计算机；所述数据采集卡通过第七导线连接转矩传感器二，且所述转矩传感器二通过第六导线连接传感器电源二；所述负载电机通过第四导线连接变频器二；所述驱动电机通过第一导线连接变频器一。优选的，中空矩形的所述底座上通过螺栓安装有驱动电机和负载电机，且位于所述驱动电机与所述负载电机之间的所述底座上设置有水槽，且所述水槽的内部安装有新型复合式磁力耦合器；所述驱动电机的输出端连接所述新型复合式磁力耦合器的输入轴，且所述驱动电机与所述所述新型复合式磁力耦合器之间安装转矩传感器一；且所述新型复合式磁力耦合器的输出轴连接负载电机的轴上，且所述负载电机与所述所述新型复合式磁力耦合器之间安装转矩传感器二，当驱动电机将动力依次传递至新型复合式磁力耦合器、转矩传感器与负载电机时，由于新型复合式磁力耦合器的减振原理与底座的吸振原理，可在大功率工况下实现减缓驱动电机、转矩传感器与负载电机的振动。优选的，所述新型复合式磁力耦合器由输入轴、连接件、左侧端盖、铜盘一、轴向转子一、径向铜环、外壳体、铜盘二、右侧端盖、轴承二、输出轴、径向永磁体二、轴向转子二、轴向永磁体、径向转子、径向永磁体一、通风槽和轴承一组成，中空圆柱体的所述外壳体的两端通过螺钉连接有左侧端盖和右侧端盖，所述左侧端盖的中心处安装有连接件，且所述连接件的中心处安装有输入轴；所述输入轴的一端设置有输出轴，且所述输入轴与所述左侧端盖之间安装有轴承一；所述左侧端盖的内侧安装有铜盘一；所述输出轴与所述右侧端盖之间安装有轴承二；所述右侧端盖的内侧安装有铜盘二；所述输入轴与所述输出轴之间的轴上从左向右依次安装有轴向转子一、径向转子和轴向转子二，且所述轴向转子一上安装有径向永磁体一，所述径向转子上安装有轴向永磁体，所述轴向转子二上安装有径向永磁体二；所述外壳体上沿圆周方向设有十二个矩形的通风槽；所述外壳体的内侧安装有径向铜环；使新型复合式磁力耦合器的部分结构浸没于水槽中；水槽内的水通过出水管与节流阀二送回至循环水泵中，利用冷却系统一直对不断循环水泵中的水进行降温；新型复合式磁力耦合器的轴向转子一、轴向转子二与径向铜环切割磁感应线，由于涡流效应，使轴向转子一、轴向转子二与径向铜环的表面温度升高，不利于新型复合式磁力耦合器传递动力；在循环水泵与冷却系统的下，进水口一直向水槽中输入低温的水，由于热力学原理，带走复合式磁力耦合器的轴向转子一、轴向转子二与径向铜环的热量，可在高温工作环境下，降低新型复合式磁力耦合器的轴向转子一、轴向转子二与径向铜环的温度。优选的，所述驱动电机的轴与新型复合式磁力耦合器的轴、所述负载电机的轴位于同一条直线上。一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置的方法，测量新型复合式磁力耦合器的转差率时，使用方法包括以下步骤：第一步，计算机根据相关程序预设温度最大值Cmax，启动负载电机，使负载电机达到稳定运行阶段，通过变频器二设定负载电机的转速恒为VDC；第二步，打开循环水泵与冷却系统，使循环水泵冷却系统工作；第三步，通过变频器一逐步启动驱动电机，根据变频器一的频率fi控制驱动电机的转矩以2N.M的步长增长，产生一系列的输入转矩，通过转矩传感器一带动新型复合式磁力耦合器旋转，通过转矩传感器一测量新型复合式磁力耦合器的一系列输入转速n0i；第四步，通过转矩传感器二测量新型复合式磁力耦合器一系列的输出转速n1i和输出转矩TNi；第五步，调节变频器一的频率使驱动电机的转矩不再增加，记为Tmax，通过转矩传感器二中测量产生的相应新型复合式磁力耦合器的输出转速n1max和输出转矩TNmax；第六步，通过绘制以TNi为X轴，以(n1i-n0i)为Y轴的图形曲线，即可得出在最高温度环境为Cmax，轴向转子一与轴向转子二的永磁体磁极对数为五，径向铜环的永磁体磁极对数为五作用下的新型复合式磁力耦合器的机械特性曲线。本专利技术的有益效果是：本专利技术能够精确测得新型复合式磁力耦合器在恒定温度、不同磁场、不同负载作用下的机械特性，满足不同工况下的使用要求，为高性能的新型复合式磁力耦合器产品的开发提供了保障。附图说明图1为本专利技术的测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置的整体结构示意图。图2为本专利技术的要测量的新型复合式磁力耦合器的整体结构示意图。图3为本专利技术的要测量的新型复合式磁力耦合器的截面示意图。图4为本专利技术的测量新型复合式磁力耦合器安装结构示意图。图中：1.循环水泵；2.进水管；3.变频器一；4.第一导线；5.传感器电源一；6.红外线温度传感器；7.第二导线；8.节流阀一；9.第三导线；10.温度显示仪；11.水槽；12.计算机；13.数据采集卡；14.第四导线；15.变频器二；16.负载电机；17.转矩传感器二；18.传感器电源二；19.底座；20.新型复合式磁力耦合器；201.输入轴；202.连接件；203.左侧端盖；204.铜盘一；205.轴向转子一；206.径向铜环；207.外壳体；208.铜盘二；209.右侧端盖；210.轴承二；211.输出轴；212.径向永磁体二；213.轴向转子二；214.轴向永磁体；215.径向转子；216.径向永磁体一；217.通风槽；218.轴承一；21.节流阀二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置，其特征在于：包括循环水泵(1)、新型复合式磁力耦合器(2)、变频器(3)、第一导线(4)、传感器电源一(5)、红外线温度传感器(6)、第二导线(7)、节流阀一(8)、第三导线(9)、温度显示仪(10)、水槽(11)、计算机(12)、数据采集卡(13)、第四导线(14)、变频器二(15)、负载电机(16)、转矩传感器二(17)、传感器电源二(18)、底座(19)、进水管(20)、节流阀二(21)、出水管(22)、转矩传感器一(23)、驱动电机(24)、冷却系统(25)、第八导线(26)、第六导线(27)、第七导线(28)、第五导线(29)、第九导线(30)和第十导线(31)；其中，所述循环水泵(1)的内部设有冷却系统(25)，且所述循环水泵(1)的一端通过进水管(2)连接有水槽(11)，且所述水槽(11)的另一端通过出水管(22)连接所循环水泵(1)；所述进水管(2)上安装有节流阀一(8)，所述出水管(22)上安装有节流阀二(21)；所述新型复合式磁力耦合器(20)的一端连接转矩传感器一(23)，且所述转矩传感器一(23)的一端连接驱动电机(24)；所述新型复合式磁力耦合器(20)的另一端连接有转矩传感器二(17)，且所述转矩传感器二(17)的一端连接有负载电机(16)；所述转矩传感器一(23)的一侧安装有红外线温度传感器(6)，且所述红外线温度传感器(6)通过第三导线(9)连接传感器电源一(5)；所述红外线温度传感器(6)通过第二导线(7)连接温度显示仪(10)，且所述温度显示仪(10)通过第五导线(25)连接计算机(12)；所述转矩传感器一(23)一端通过第九导线(30)连接数据采集卡(13)，且所述转矩传感器一(23)的另一端通过第十导线(31)连接传感器电源二(18)；所述数据采集卡(13)通过第八导线(26)连接计算机(12)；所述数据采集卡(13)通过第七导线(28)连接转矩传感器二(17)，且所述转矩传感器二(17)通过第六导线(27)连接传感器电源二(18)；所述负载电机(16)通过第四导线(14)连接变频器二(15)；所述驱动电机(24)通过第一导线(4)连接变频器一(3)。...

【技术特征摘要】
1.一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置，其特征在于：包括循环水泵(1)、新型复合式磁力耦合器(2)、变频器(3)、第一导线(4)、传感器电源一(5)、红外线温度传感器(6)、第二导线(7)、节流阀一(8)、第三导线(9)、温度显示仪(10)、水槽(11)、计算机(12)、数据采集卡(13)、第四导线(14)、变频器二(15)、负载电机(16)、转矩传感器二(17)、传感器电源二(18)、底座(19)、进水管(20)、节流阀二(21)、出水管(22)、转矩传感器一(23)、驱动电机(24)、冷却系统(25)、第八导线(26)、第六导线(27)、第七导线(28)、第五导线(29)、第九导线(30)和第十导线(31)；其中，所述循环水泵(1)的内部设有冷却系统(25)，且所述循环水泵(1)的一端通过进水管(2)连接有水槽(11)，且所述水槽(11)的另一端通过出水管(22)连接所循环水泵(1)；所述进水管(2)上安装有节流阀一(8)，所述出水管(22)上安装有节流阀二(21)；所述新型复合式磁力耦合器(20)的一端连接转矩传感器一(23)，且所述转矩传感器一(23)的一端连接驱动电机(24)；所述新型复合式磁力耦合器(20)的另一端连接有转矩传感器二(17)，且所述转矩传感器二(17)的一端连接有负载电机(16)；所述转矩传感器一(23)的一侧安装有红外线温度传感器(6)，且所述红外线温度传感器(6)通过第三导线(9)连接传感器电源一(5)；所述红外线温度传感器(6)通过第二导线(7)连接温度显示仪(10)，且所述温度显示仪(10)通过第五导线(25)连接计算机(12)；所述转矩传感器一(23)一端通过第九导线(30)连接数据采集卡(13)，且所述转矩传感器一(23)的另一端通过第十导线(31)连接传感器电源二(18)；所述数据采集卡(13)通过第八导线(26)连接计算机(12)；所述数据采集卡(13)通过第七导线(28)连接转矩传感器二(17)，且所述转矩传感器二(17)通过第六导线(27)连接传感器电源二(18)；所述负载电机(16)通过第四导线(14)连接变频器二(15)；所述驱动电机(24)通过第一导线(4)连接变频器一(3)。2.根据权利要求1所述的一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置，其特征在于：中空矩形的所述底座(19)上通过螺栓安装有驱动电机(24)和负载电机(16)，且位于所述驱动电机(24)与所述负载电机(16)之间的所述底座(19)上设置有水槽(11)，且所述水槽(11)的内部安装有新型复合式磁力耦合器(20)；所述驱动电机(24)的输出端连接所述新型复合式磁力耦合器(20)的输入轴(201)，且所述驱动电机(24)与所述所述新型复合式磁力耦合器(20)之间安装转矩传感器一(23)；且所述新型复合式磁力耦合器(20)的输出轴(211)连接负载电机(16)的轴上，且所述负载电机(16)与所述所述新型复合式磁力耦合器(20)之间安装转矩传感器二(17)。3.根据权利要求1所述的一种测量新型复合式磁力耦合器机械特性装置，其特征在于：所述新型复合式磁力耦合器(20)由输入轴(201)、连接件(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爽，李德永，周军鹏，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34