專利名稱：連續(xù)直線電機(jī)恒定推力負(fù)載測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)直線電機(jī)恒定推力負(fù)載測(cè)試裝置，屬于電機(jī)測(cè)試領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
己有的直線電機(jī)恒定推力加載測(cè)試裝置如圖1和圖2所示，圖1和圖2分 別表示直線電機(jī)兩個(gè)方向的測(cè)試裝置示意圖，該裝置由測(cè)試平臺(tái)1、直線電機(jī)的 動(dòng)子2、直線電機(jī)的定子3、滑輪10、傳動(dòng)繩11以及砝碼12組成。通過(guò)滑輪 lO和傳動(dòng)繩ll，把砝碼12的自身重量加到直線電機(jī)的動(dòng)子2上，形成單方向 的拉力加載到直線電機(jī)上。不斷改變砝碼12的重量，當(dāng)直線電機(jī)達(dá)到勻速時(shí)， 直線電機(jī)的制動(dòng)推力等于砝碼12的重量，既而獲得了直線電機(jī)的恒定推力。該 測(cè)試裝置的缺點(diǎn)有(1)測(cè)試加載推力時(shí)，只能進(jìn)行單方向、單程測(cè)量，不適 合短行程直線電機(jī)測(cè)試；(2)測(cè)量負(fù)載不能連續(xù)變化，只能通過(guò)添加或減少砝 碼12進(jìn)行改變負(fù)載；(3)加速時(shí)由于需要克服砝碼12的加速度，加速段無(wú)法 測(cè)量，只能測(cè)量勻速狀態(tài)；(4)系統(tǒng)采用傳動(dòng)繩ll，加載時(shí)產(chǎn)生形變，運(yùn)動(dòng)時(shí) 會(huì)產(chǎn)生較大的推力擾動(dòng)；(5)測(cè)量過(guò)程復(fù)雜，精度差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決采用加載砝碼測(cè)試直線電機(jī)恒定推力的測(cè)試裝置只能 單程測(cè)量、測(cè)量過(guò)程復(fù)雜、精度差的問(wèn)題，提供了一種連續(xù)直線電機(jī)恒定推力 負(fù)載測(cè)試裝置。
本發(fā)明包括測(cè)試平臺(tái)、直線電機(jī)、磁粉制動(dòng)器、直流電源、第一同步輪、 第二同步輪和同步帶，直線電機(jī)包括直線電機(jī)的動(dòng)子和直線電機(jī)的定子，直線 電機(jī)設(shè)置在測(cè)試平臺(tái)上，直線電機(jī)位于第一同步輪和第二同步輪之間，測(cè)試平 臺(tái)的一端設(shè)置有磁粉制動(dòng)器，磁粉制動(dòng)器的輸出軸與第一同步輪固定連接，同 步帶的兩端分別與直線電機(jī)的動(dòng)子的兩端相連，直線電機(jī)的動(dòng)子通過(guò)同步帶帶 動(dòng)第一同步輪和第二同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電源為磁粉制動(dòng)器提供直流電。
3本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
1、 本發(fā)明測(cè)試裝置可以連續(xù)為直線電機(jī)提供與動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)拉 力，實(shí)現(xiàn)雙程測(cè)試；
2、 本發(fā)明測(cè)試裝置采用同步輪、同步帶進(jìn)行傳動(dòng)，解決了皮帶傳動(dòng)的打滑 問(wèn)題，使得制動(dòng)力更加有效進(jìn)行傳遞，消減小制動(dòng)力在傳遞中的誤差，提高測(cè) 試精度、可靠性和使用壽命；
3、 本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低廉，操作方便。


圖1是背景技術(shù)所述一側(cè)加載砝碼測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是背景技 術(shù)所述另一側(cè)加載砝碼測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖4是磁粉制動(dòng)器與第一同步輪連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括測(cè)試平 臺(tái)l、直線電機(jī)、磁粉制動(dòng)器4、直流電源5、第一同步輪6、第二同步輪7和 同步帶8，直線電機(jī)包括直線電機(jī)的動(dòng)子2和直線電機(jī)的定子3，直線電機(jī)設(shè)置 在測(cè)試平臺(tái)1上，直線電機(jī)位于第一同步輪6和第二同步輪7之間，測(cè)試平臺(tái)1 的一端設(shè)置有磁粉制動(dòng)器4，磁粉制動(dòng)器4的輸出軸與第一同步輪6固定連接， 同步帶8的兩端分別與直線電機(jī)的動(dòng)子2的兩端相連，直線電機(jī)的動(dòng)子2通過(guò) 同步帶8帶動(dòng)第一同步輪6和第二同步輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電源5為磁粉制動(dòng)器4 提供直流電。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于，第一同步輪6 和第二同步輪7直徑相等，其它組成及連接方式與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于，直線電機(jī)選 用平板形直線電機(jī)、圓筒形直線電機(jī)或雙邊直線電機(jī)，其它組成及連接方式與 實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
四下面結(jié)合圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式 一的不同之處在于，磁粉制動(dòng)器4包括制動(dòng)轉(zhuǎn)子4-l、接線端子4-2和底座4-3，制動(dòng)轉(zhuǎn)子4-1的輸出軸與第一同步輪6固定連接，接線端子4-2連接直流電源5， 底座4-3設(shè)置在測(cè)試平臺(tái)1上，其它組成及連接方式與實(shí)施方式一相同。 工作原理
當(dāng)直線電機(jī)的動(dòng)子2沿水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)同步帶8帶動(dòng)第一同步 輪6和第二同步輪7做正反方向旋轉(zhuǎn)，與第一同步輪6固定連接的磁粉制動(dòng)器4 的轉(zhuǎn)子4-l隨之做正反方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子4-l帶動(dòng)磁粉制動(dòng)器4旋轉(zhuǎn)，直線電機(jī)的 動(dòng)子2的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，只要調(diào)整磁粉制動(dòng)器4的轉(zhuǎn)子4-1 的輸出力矩，使之輸出的力與直線電機(jī)的動(dòng)子2的拉力大小相等、方向相反， 則此時(shí)同步帶8對(duì)直線電機(jī)的動(dòng)子2的拉力即為所求的直線電機(jī)的恒定推力。
直流電源5給磁粉制動(dòng)器4提供穩(wěn)定直流電流/ (A)，磁粉制動(dòng)器4產(chǎn)生 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩r (Nm)，通過(guò)查閱該磁粉制動(dòng)器4的勵(lì)磁電流與輸出的制動(dòng)力矩的 比例參數(shù)h并通過(guò)公式(1)得到磁粉制動(dòng)器4的輸出的制動(dòng)力矩r:
T = A:x/ (1)
已知第一同步輪6和第二同步輪7的有效直徑Z) (m)，根據(jù)力學(xué)原理可以 得到制動(dòng)力矩r與同步帶8上的直線拉力F (N)的關(guān)系
T = ^DxF (2) 2
整理公式(1)和公式(2)得到直線拉力F (N):
尸王^ (3)
根據(jù)直線傳輸原理，加在直線電機(jī)的動(dòng)子2上的制動(dòng)拉力為F (N)，即直 線電機(jī)的恒定推力也為F (N)。
由于磁粉希慟器4的制動(dòng)力矩r只與輸入的勵(lì)磁電流(穩(wěn)定直流電流/)有 關(guān)，與磁粉制動(dòng)器4的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速和加速度均無(wú)關(guān)，所以本發(fā)明測(cè)試裝置 可以連續(xù)為直線電機(jī)提供與直線電機(jī)的動(dòng)子2運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)拉力。本發(fā) 明測(cè)試裝置采用同步輪(第一同步輪6和第二同步輪7)、同步帶8進(jìn)行傳動(dòng)的 方式，解決了皮帶傳動(dòng)的打滑問(wèn)題，使得制動(dòng)力更加有效進(jìn)行傳遞，消減小制動(dòng)力在傳遞中的誤差，提高測(cè)試精度、可靠性和使用壽命。
測(cè)試時(shí)改變直流電源5的輸出的直流電流/，進(jìn)而改變直線電機(jī)的負(fù)載推 力，實(shí)現(xiàn)連續(xù)性恒定負(fù)載測(cè)試狀態(tài)的測(cè)試。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低廉， 操作方便。
權(quán)利要求
1、連續(xù)直線電機(jī)恒定推力負(fù)載測(cè)試裝置，其特征在于它包括測(cè)試平臺(tái)(1)、直線電機(jī)、磁粉制動(dòng)器(4)、直流電源(5)、第一同步輪(6)、第二同步輪(7)和同步帶(8)，直線電機(jī)包括直線電機(jī)的動(dòng)子(2)和直線電機(jī)的定子(3)，直線電機(jī)設(shè)置在測(cè)試平臺(tái)(1)上，直線電機(jī)位于第一同步輪(6)和第二同步輪(7)之間，測(cè)試平臺(tái)(1)的一端設(shè)置有磁粉制動(dòng)器(4)，磁粉制動(dòng)器(4)的輸出軸與第一同步輪(6)固定連接，同步帶(8)的兩端分別與直線電機(jī)的動(dòng)子(2)的兩端相連，直線電機(jī)的動(dòng)子(2)通過(guò)同步帶(8)帶動(dòng)第一同步輪(6)和第二同步輪(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電源(5)為磁粉制動(dòng)器(4)提供直流電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的連續(xù)直線電機(jī)恒定推力負(fù)載測(cè)試裝置，其特征在 于第一同步輪(6)和第二同步輪(;7)直徑相等。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)直線電機(jī)恒定推力負(fù)載測(cè)試裝置，其特征在 于直線電機(jī)選用平板形直線電機(jī)、圓筒形直線電機(jī)或雙邊直線電機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)直線電機(jī)恒定推力負(fù)載測(cè)試裝置，其特征在 于磁粉制動(dòng)器(4)包括制動(dòng)轉(zhuǎn)子(4-l)、接線端子(4-2)和底座(4-3)，制動(dòng)轉(zhuǎn)子(4-l) 的輸出軸與第一同步輪(6)固定連接，接線端子(4-2)連接直流電源(5)，底座(4-3) 設(shè)置在測(cè)試平臺(tái)(l)上。
全文摘要
連續(xù)直線電機(jī)恒定推力負(fù)載測(cè)試裝置，屬于電機(jī)測(cè)試領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是解決采用加載砝碼測(cè)試直線電機(jī)恒定推力的測(cè)試裝置只能單程測(cè)量、測(cè)量過(guò)程復(fù)雜、精度差的問(wèn)題。本發(fā)明包括測(cè)試平臺(tái)、直線電機(jī)、磁粉制動(dòng)器、直流電源、第一同步輪、第二同步輪和同步帶，直線電機(jī)包括直線電機(jī)的動(dòng)子和直線電機(jī)的定子，直線電機(jī)設(shè)置在測(cè)試平臺(tái)上，直線電機(jī)位于第一同步輪和第二同步輪之間，測(cè)試平臺(tái)的一端設(shè)置有磁粉制動(dòng)器，磁粉制動(dòng)器的輸出軸與第一同步輪固定連接，同步帶的兩端分別與直線電機(jī)的動(dòng)子的兩端相連，直線電機(jī)的動(dòng)子通過(guò)同步帶帶動(dòng)第一同步輪和第二同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電源為磁粉制動(dòng)器提供直流電。本發(fā)明裝置用于測(cè)量直線電機(jī)的恒定推力。
文檔編號(hào)G01L5/12GK101520353SQ200910071668
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者劉奉海, 吳紅星, 寇寶泉, 李立毅, 洪作光 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)