[实用新型]超声波电机瞬态特性测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机瞬态特性测试技术领域，特别是一种超声波电机瞬态特性测试装置。

背景技术

现有的超声波电机瞬态特性测试，大都使用超声波电机与外接磁滞测功机进行负载调整，主要着眼于位置/速度的动态特性测试上，对力矩的动态特性测试较少涉及。由于超声波电机的输出功率较小，磁滞测功机的输出功率较大，使得磁滞测功机基本运行在其非线性部分，且整个测试装置庞大，电机难以获得较好的瞬态特性测试性能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超声波电机瞬态特性测试装置，该装置不仅测试准确度高，而且结构简单、紧凑，使用效果好。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种超声波电机瞬态特性测试装置，包括基座和设于基座上的超声波电机，所述超声波电机一侧输出轴与光电编码器相连接，另一侧输出轴与飞轮惯性负载相连接，所述飞轮惯性负载的输出轴经联轴器与力矩传感器相连接，所述光电编码器的信号输出端、所述力矩传感器的信号输出端分别接至控制系统。

进一步的，所述控制系统包括超声波电机驱动控制电路，所述超声波电机驱动控制电路包括控制芯片电路和驱动芯片电路，所述光电编码器的信号输出端与所述控制芯片电路的相应输入端相连接，所述控制芯片电路的输出端与所述驱动芯片电路的相应输入端相连接，以驱动所述驱动芯片电路，所述驱动芯片电路的驱动频率调节信号输出端和驱动半桥电路调节信号输出端分别与所述超声波电机的相应输入端相连接。

进一步的，所述联轴器为弹性联轴器。

进一步的，所述超声波电机、光电编码器、力矩传感器分别经超声波电机固定支架、光电编码器固定支架、力矩传感器固定支架固定于所述基座上。

本实用新型的有益效果是使用飞轮惯性负载作为负载，可在测试时根据需要改变飞轮惯性负载的大小，提高了负载调整的灵活性，且飞轮惯量可以预先进行测算，避免了测功机在惯量较小时测量结果的非线性，提高了测试结果的准确性，可以获得较好的瞬态特性测试性能。此外，该装置设计合理，结构简单、紧凑，制造成本低，具有很强的实用性和广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的控制原理图。

图中，1-光电编码器，2-光电编码器固定支架，3-超声波电机输出轴，4-超声波电机，5-超声波电机固定支架，6-超声波电机输出轴，7-飞轮惯性负载，8-飞轮惯性负载输出轴，9-弹性联轴器，10-力矩传感器，11-力矩传感器固定支架，12-基座，13-控制芯片电路，14-驱动芯片电路，15、16、17-光电编码器输出的A、B、Z相信号，18、19、20、21-驱动芯片电路产生的驱动频率调节信号，22-驱动芯片电路产生的驱动半桥电路调节信号，23、24、25、26、27、28-控制芯片电路产生的驱动驱动芯片电路的信号，29-超声波电机驱动控制电路。

具体实施方式

本实用新型超声波电机瞬态特性测试装置，如图1所示，包括基座12和设于基座12上的超声波电机4，所述超声波电机4一侧输出轴3与光电编码器1相连接，另一侧输出轴6与飞轮惯性负载7相连接，所述飞轮惯性负载7的输出轴8经弹性联轴器9与力矩传感器10相连接，所述光电编码器1的信号输出端、所述力矩传感器10的信号输出端分别接至控制系统。

上述超声波电机4、光电编码器1、力矩传感器10分别经超声波电机固定支架5、光电编码器固定支架2、力矩传感器固定支架11固定于所述基座12上。

如图2所示，上述控制系统包括超声波电机驱动控制电路29，所述超声波电机驱动控制电路29包括控制芯片电路13和驱动芯片电路14，所述光电编码器1的信号输出端与所述控制芯片电路13的相应输入端相连接，所述控制芯片电路13的输出端与所述驱动芯片电路14的相应输入端相连接，以驱动所述驱动芯片电路14，所述驱动芯片电路14的驱动频率调节信号输出端和驱动半桥电路调节信号输出端分别与所述超声波电机4的相应输入端相连接。所述驱动芯片电路14产生驱动频率调节信号和驱动半桥电路调节信号，对超声波电机输出A、B两相PWM的频率、相位及通断进行控制。通过开通及关断PWM波的输出来控制超声波电机的启动和停止运行；通过调节输出的PWM波的频率及两相的相位差来调节电机的最佳运行状态。

本装置在不同控制变量和不同飞轮惯性负载下通过高分辨率的光电编码器和力矩传感器测量电机的瞬态特性，由已知的转动惯量和实验得到的动态力矩来确定不同负载、不同控制变量下的控制动态特性。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。