[发明专利]能量回馈型直线电机测试加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量回馈型直线电机测试加载装置，属于电机测试技术领域。

背景技术

在现代加工工业领域，诸如激光切割、高速磨床、精密车床、加工中心等很多场合都需要高速度高精度的直线运动，而传统的方法只能借助于旋转电动机和滚珠丝杆等中间环节来获得直线运动，这就不可避免地存在惯性大、摩擦大、有反向间隙等缺点。近年来，随着直线电机技术的进步，越来越多的场合开始直接应用它来获得直线运动。由于采用直接驱动技术，直线电机具有速度快、加速度高、定位精度高、行程长和动态响应快等优点，恰恰满足了高速精密加工技术的要求。

但是，针对系统需求研制开发或购买的直线电机性能以及特性是否满足要求，如何对直线电机系统性能作出正确、客观的评价，都需要有成熟的直线电机系统测试设备来完成。

已有的直线电机推力加载测试装置如图11所示，该装置由系统平台、直线电机的动子、直线电机的定子、滑轮、传动绳以及砝码组成。通过滑轮和传动绳，把砝码的自身重量加到直线电机的动子上，形成单方向的拉力加载到直线电机上。不断增加砝码的重量，当直线电机开始匀速运动时，直线电机的制动力等于砝码的重量，既而获得直线电机的最大静态力。但是，该测试装置存在如下缺点：(1)测试加载推力时，只能进行单方向、单程测量，不适合短行程直线电机测试；(2)加载力不能连续变化，只能通过添加或减少砝码来改变负载；(3)加速时由于需要克服砝码的加速度，加速段无法测量，只能测量匀速状态，且测试时间长；(4)系统采用传动绳，加载时产生形变，运动时会产生较大的推力扰动，从而影响测试精度；(5)测量过程复杂，测试精度低；(6)测试参数单一，只能对直线电机静态力进行测量；(7)只能对静态参数进行测试，无法完成系统动态性能、特性测试。

发明内容

本发明为了解决现有直线电机推力加载测试装置存在的只能单方向测试并且加载力不能连续调节的问题，提供一种能量回馈型直线电机测试加载装置。

本发明的第一种技术方案：

能量回馈型直线电机测试加载装置，它包括被测直线电机，它还包括加载直线电机、台体、支撑导轨、被测电机滑动架、加载电机滑动架、加载直线电机控制器、力传感器和位移传感器，

台体为U型结构，台体的两个竖直段的上表面上对称设置有支撑导轨，被测电机滑动架和加载电机滑动架均设置在该支撑导轨上，被测电机滑动架通过导轨滑块与支撑导轨滑动连接，加载电机滑动架通过导轨滑块与支撑导轨滑动连接，

台体的水平段的内侧表面上固定安装被测直线电机定子，被测直线电机动子固定设置在被测电机滑动架的底面上，被测直线电机定子与被测直线电机动子之间为气隙；

台体的两个竖直段的内侧壁或外侧壁上对称设置一对加载直线电机定子，加载电机滑动架上对称设置一对加载直线电机动子，每个加载直线电机定子与一个加载直线电机动子相对应，加载直线电机定子与加载直线电机动子之间为气隙；

力传感器连接在被测电机滑动架与加载电机滑动架之间，用于测量被测电机滑动架与加载电机滑动架之间的拉力或者压力；

位移传感器用于测量被测直线电机的电机动子的位移；

加载直线电机的绕组与加载直线电机控制器相连接。

本发明的第二种技术方案：

能量回馈型直线电机测试加载装置，它包括被测直线电机，它还包括加载直线电机、台体、主支撑导轨、被测电机滑动架、加载电机滑动架、加载直线电机控制器、力传感器和位移传感器，

台体的上表面上对称设置一对主导轨基板，一对主导轨基板将台体的上表面分为左边段、中间段和右边段，

一对主导轨基板的上表面上对称设置有主支撑导轨，被测电机滑动架和加载电机滑动架均设置在该主支撑导轨上，被测电机滑动架通过主导轨滑块与主支撑导轨滑动连接，加载电机滑动架通过主导轨滑块与主支撑导轨滑动连接，

台体的中间段的上表面上固定安装被测直线电机定子，被测直线电机动子固定设置在被测电机滑动架的底面上，被测直线电机定子与被测直线电机动子之间为气隙；

台体的左边段和右边段的上表面上对称设置一对加载直线电机定子，加载电机滑动架的底端面上对称设置一对加载直线电机动子，每个加载直线电机定子与一个加载直线电机动子相对应，加载直线电机定子与加载直线电机动子之间为气隙；

力传感器连接在被测电机滑动架与加载电机滑动架之间，用于测量被测电机滑动架与加载电机滑动架之间的拉力或者压力；

位移传感器用于测量被测直线电机的电机动子的位移；