一种电机机械性能的测试方法及装置

1.一种电机机械性能的测试方法，其特在在于：将被测电机（1）的转轴通过机械连接的方式与作为发电机用的负载电机（2）的转轴连接，将负载电机的电输出端作为电源连接到一个装有负载电阻的负载试验箱的箱体（4）上的电源连接端上，使负载试验箱中的负载电阻作为负载电机的负载，然后对被测电机（1）通电，使被测电机（1）转动并带动负载电机（2）运转发电，然后通过调节负载电阻的方式使负载电机（2）的负载功率在一个测试周期中进行改变，即通过调节负载电阻的方式使负载电机（2）的负载功率在一个测试周期中由开始的1千瓦增加到1.5千瓦后再增加到2.5千瓦，并且使一个测试周期的时间为120秒，在120秒的一个测试周期中，其负载功率为1千瓦的时间为100秒、为1.5千瓦的时间为18秒、为2.5千瓦的时间为2秒；这样即可通过改变负载功率的方式改变作用在被测电机（1）转轴上的力矩，同时在测试过程中通过转速表（3）观察被测电机（1）的转速变化情况，根据其转速变化情况即可达到测试被测电机（1）机械性能的目的。
2.根据权利要求1所述的电机机械性能的测试方法，其特征在于：每个被测电机（1）的测试时间为3～8个测试周期。

一种电机机械性能的测试方法及装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种电机机械性能的测试方法及装置，属于电机机械性能测试技术领域。\n背景技术\n[0002] 目前，对电机的机械性能进行测试评价时，往往通过对被测电机的转轴施加不同的负载力矩方式，然后通过观测被测电机在不同力矩的作用下，其转轴的转速变换情况来评价被测电机的空载特性、负载特性、机械特性、动态特性等机械性能。在现有技术中，往往采用机械的方式来对被测电机的转轴施加力矩，如中国专利文献所公开的申请号为\n201010228879.7、发明名称为“模块化永磁同步伺服电机机械性能参数测试装置”的技术方案，就是一种通过机械制动的方式来对被测电机转轴施加制动力矩，从而模拟被测电机在负载时，这种采用机械的方式来对被测电机的转轴施加力矩的方式主要存在着测试装置结构复杂、造价较高、测试操作麻烦、测试精度较低和测试效率较低、并且测试时间不易掌握等缺点。因此，现有的电机机械性能测试的方式还是不能满足实际使用的需要。\n发明内容\n[0003] 本发明目的在于：提供一种结构简单、测试精度较高、使用方便、测试效率高的电机机械性能的测试方法及装置，以克服现有技术的不足。\n[0004] 本发明是这样实现的：本发明的一种电机机械性能的测试方法为，该方法将被测电机的转轴通过机械连接的方式与作为发电机用的负载电机的转轴连接，将负载电机的电输出端作为电源连接到一个装有负载电阻的负载试验箱的箱体上的电源连接端上，使负载试验箱中的负载电阻作为负载电机的负载，然后对被测电机通电，使被测电机转动并带动负载电机运转发电，然后通过调节负载电阻的方式使负载电机的负载功率在一个测试周期中进行改变，这样即可通过改变负载功率的方式改变作用在被测电机转轴上的力矩，同时在测试过程中通过转速表观察被测电机的转速变化情况，根据其转速变化情况即可达到测试被测电机机械性能的目的。\n[0005] 上述的电机机械性能的测试方法中，在一个测试周期中使负载功率进行改变时，通过调节负载电阻的方式使负载电机的负载功率在一个测试周期中由开始的1千瓦增加到1.5千瓦后再增加到2.5千瓦，并且使一个测试周期的时间为120秒，在120秒的一个测试周期中，其负载功率为1千瓦的时间为100秒、为1.5千瓦的时间为18秒、为2.5千瓦的时间为2秒。\n[0006] 在上述的电机机械性能的测试方法中，每个被测电机的测试时间为3～8个测试周期。\n[0007] 根据上述方法构建的本发明的一种电机机械性能的测试装置，包括负载试验箱箱体，在箱体中装有电路板，在电路板上安装有整流电路和负载电路，负载电路由3个负载电阻即第一负载电阻、第二负载电阻和第三负载电阻组成，第一负载电阻、第二负载电阻和第三负载电阻的一端与整流电路的直流电输出端的一端连接，第一负载电阻、第二负载电阻和第三负载电阻的另一端分别串联一个开关电路后接整流电路的直流电输出端的另一端。\n[0008] 上述开关电路由场效应晶体管、脉冲宽度调制电路和时间控制电路组成，时间控制电路的控制信号输出端接脉冲宽度调制电路的信号输入端，脉冲宽度调制电路的控制信号输出端接场效应晶体管的栅极，场效应晶体管的源极通过负载电阻接整流电路的直流电输出端的一端，场效应晶体管的漏极接整流电路的直流电输出端的另一端。\n[0009] 由于采用了上述技术方案，本发明将被测电机直接驱动作为发电机用的负载电机，并通过调节负载电阻的方式使负载电机的负载功率在一个测试周期中进行改变，这样即可通过改变负载功率的方式改变作用在被测电机转轴上的力矩，同时在测试过程中通过转速表观察被测电机在负载变化的情况下其转速的变化情况，然后根据其转速变化情况是否在准许的范围内，即可判断被测电机的机械性能是否符合要求。由于本发明的负载增加或变化都是预先设定好并自动完成的，所以可以完全排除人为误操作或经验不足的影响，其测试精度完全达到使用的要求，并且其工作精度不会因操作者的原因而改变，工作稳定性是非常高的。所以，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有结构简单、测试精度和测试效率都高的优点，而且还具有使用方便、自动化程度高、工作稳定性好、对操作者的技术水平要求较低等优点。同时，采用本发明将大大的提高产品在试验过程中的安全性，将大幅度地降低试验员的劳动强度，并能有效提高整个电机产品的生产效率和产品质量。\n附图说明\n[0010] 图1为使用本发明装置进行测试时的结构原理示意图；\n[0011] 图2本发明装置的电路原理图。\n[0012] 附图中的标记说明：1-被测电机、2-负载电机、3-转速表、4-箱体、5-整流电路、\n6-开关电路、7-联轴器、R1-第一负载电阻、R2-第二负载电阻、R3-第三负载电阻、K-场效应晶体管、PWM-脉冲宽度调制电路、TC-时间控制电路。\n具体实施方式\n[0013] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。\n[0014] 本发明的实施例：本发明的一种电机机械性能的测试方法是将被测电机1的转轴通过机械连接的方式与作为发电机用的负载电机2的转轴连接，在本实施例中采用传统的联轴器7将被测电机1与负载电机2连接（如图1所示），然后将负载电机的电输出端作为电源连接到一个装有负载电阻的负载试验箱的箱体4上的电源连接端上，使负载试验箱中的负载电阻作为负载电机的负载（如图1所示），然后对被测电机1通电，使被测电机1转动并带动负载电机2运转发电，然后通过调节负载电阻的方式使负载电机2的负载功率在一个测试周期中进行改变，这样即可通过改变负载功率的方式改变作用在被测电机1转轴上的力矩，同时在测试时，将一个传统的转速表3按常规连接方式连接到被测电机1的转轴上（如图1所示），这样即可在测试的过程中通过转速表3观察被测电机1的转速变化情况，根据其转速变化情况即可达到测试被测电机1机械性能的目的，即当负载电阻增大时，被测电机1的转速不改变或变化范围在现有标准的规定范围内，则该被测电机1为合格，否则为不合格。在一个测试周期中使负载功率进行改变时，通过调节负载电阻的方式使负载电机2的负载功率在一个测试周期中由开始的1千瓦增加到1.5千瓦后再增加到2.5千瓦，并且使一个测试周期的时间为120秒，在120秒的一个测试周期中，其负载功率为1千瓦的时间为100秒、为1.5千瓦的时间为18秒、为2.5千瓦的时间为2秒；每个被测电机1的测试时间为3～8个测试周期即可。\n[0015] 根据上述方法构建的本发明的一种电机机械性能的测试装置的结构示意图如图1和图2所示，该装置包括负载试验箱箱体4，在箱体4中装有电路板，在电路板上安装有整流电路5和负载电路，负载电路由3个负载电阻即第一负载电阻R1、第二负载电阻R2和第三负载电阻R3组成，第一负载电阻R1、第二负载电阻R2和第三负载电阻R3的一端与整流电路5的直流电输出端的一端连接，第一负载电阻R1、第二负载电阻R2和第三负载电阻R3的另一端分别串联一个开关电路6后接整流电路5的直流电输出端的另一端（如图2所示）；\n其开关电路6由场效应晶体管K、脉冲宽度调制电路PWM和时间控制电路TC组成，将时间控制电路TC的控制信号输出端接脉冲宽度调制电路PWM的信号输入端，脉冲宽度调制电路PWM的控制信号输出端接场效应晶体管K的栅极，场效应晶体管K的源极通过负载电阻接整流电路5的直流电输出端的一端，场效应晶体管K的漏极接整流电路5的直流电输出端的另一端即成（如图2所示）。\n[0016] 本发明所采用的整流电路5、负载电阻和作为开关电路6的场效应晶体管K、脉冲宽度调制电路PWM及时间控制电路TC都直接采用市场上出售的成品元件或模块组装即可。\n[0017] 在使用本发明的电机机械性能的测试装置时，只需将负载电机2的转轴通过联轴器7与被测电机1的转轴连接，将整流电路5的电输入端与负载电机2的电输出端连接后即可对被测电机1通电启动进行测试工作。