標準轉(zhuǎn)速裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公布一種標準轉(zhuǎn)速裝置，包括主控箱和電機平臺，所述主控箱內(nèi)設(shè)有雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)，所述雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)包括微處理器、驅(qū)動器、逆變器、濾波器、諧波抑制器和鎖相環(huán)電路，所述鎖相環(huán)電路包括第一鎖相環(huán)電路和第二鎖相環(huán)電路；所述電機平臺包括無刷電機和齒輪變速機構(gòu)，所述無刷電機內(nèi)部設(shè)有位置傳感器。本實用新型轉(zhuǎn)速準確度、穩(wěn)定度高，而且操作方便靈活，同時還具有抗干擾性強、可靠性高、噪聲低等優(yōu)點。
【專利說明】標準轉(zhuǎn)速裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種計量裝置，特別涉及一種可提供高精度轉(zhuǎn)速源的標準轉(zhuǎn)速裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，電機、發(fā)動機、變速箱等旋轉(zhuǎn)機械產(chǎn)品的功率主要通過交流測功機進行測量，其主要設(shè)備為轉(zhuǎn)矩專屬測量裝置，需要直接測量的參數(shù)是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，功率是通過轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速換算得到的。而為了保證轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置的量值準確，確保產(chǎn)品質(zhì)量，通常需將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置進行定期校檢。而計量部門對轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置的校準是依據(jù)JJG924-2010轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置國家計量檢定規(guī)程采用靜態(tài)校準方法進行的，即分別在靜態(tài)扭矩校準機上檢定扭矩，在轉(zhuǎn)速實驗臺上檢定轉(zhuǎn)速。而現(xiàn)階段應(yīng)用的轉(zhuǎn)速標準裝置，存在著無法保證全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的高精度穩(wěn)速、抗干擾性能差、拖動功率小以及帶載能力差等缺點。
實用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本實用新型在于提供一種在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)具有高精度穩(wěn)速且抗干擾性能好的標準轉(zhuǎn)速裝置，不僅可以提供大的拖動功率，還具有較大的帶載能力。
[0004]為解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:標準轉(zhuǎn)速裝置，包括主控箱和電機平臺，所述主控箱內(nèi)設(shè)有雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)，所述雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)包括微處理器、驅(qū)動器、逆變器、濾波器、諧波抑制器和鎖相環(huán)電路，所述鎖相環(huán)電路包括第一鎖相環(huán)電路和第二鎖相環(huán)電路；所述電機平臺包括無刷電機和齒輪變速機構(gòu)，所述無刷電機內(nèi)部設(shè)有位置傳感器；所述微處理器的輸出端與所述鎖相環(huán)電路的輸入端電連接，所述鎖相環(huán)電路的輸出端與所述驅(qū)動器的輸入端電連接，所述驅(qū)動器的輸出端與所述逆變器的輸入端電連接，所述逆變器的輸出端與所述濾波器的輸入端電連接，所述濾波器的輸出端與所述諧波抑制器的輸入端電連接，所述諧波抑制器的輸出端與所述無刷電機的輸入端電連接，所述無刷電機的動力輸出軸與所述齒輪變速機構(gòu)傳動連接，所述位置傳感器與所述微處理器通信連接。
[0005]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述微處理器上設(shè)有PWM模塊，所述PWM模塊的輸出端與所述鎖相環(huán)電路的輸入端電連接。
[0006]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述濾波器為無源濾波器。
[0007]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述鎖相環(huán)電路包括鑒相器、低通濾波器、分頻器和壓控振蕩器；所述鑒相器的輸出端與所述低通濾波器的輸入端電連接，所述低通濾波器的輸出端與所述壓控振蕩器的輸入端電連接，所述壓控振蕩器的輸出端與所述分頻器的輸入端電連接，所述分頻器的輸出端與所述鑒相器的連接；所述鑒相器的輸入端與所述PWM的輸出端電連接；所述壓控振蕩器的輸出端還與所述驅(qū)動器的輸入端電連接。
[0008]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述逆變器為全橋逆變器。
[0009]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述位置傳感器為霍爾傳感器。
[0010]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述主控箱上設(shè)有控制面板，所述控制面板上設(shè)有操作鍵、顯示屏、電源開關(guān)和電源指示燈。
[0011]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述齒輪變速機構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速為5?100000r/min。
[0012]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述齒輪變速機構(gòu)為齒輪變速箱，所述此輪變速箱設(shè)有增速軸、減速軸和中間軸。
[0013]上述標準轉(zhuǎn)速裝置，所述主控箱內(nèi)還設(shè)有打印機，所述打印機與所述微處理器通信連接。
[0014]本實用新型的有益效果是:本實用新型轉(zhuǎn)速準確度、穩(wěn)定度高，而且操作方便靈活，同時還具有抗干擾性強、可靠性高、噪聲低等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型標準轉(zhuǎn)速裝置的工作原理圖；
[0016]圖2為本實用新型標準轉(zhuǎn)速裝置的鎖相環(huán)電路的框架圖；
[0017]圖3為本實用新型標準轉(zhuǎn)速裝置的無刷電機與齒輪的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1_無刷電機，2_齒輪變速機構(gòu)。

【具體實施方式】
[0019]為清楚說明本實用新型中的方案，下面給出優(yōu)選的實施例并結(jié)合附圖詳細說明。
[0020]如圖1所示，本實用新型標準轉(zhuǎn)速裝置，包括主控箱和電機平臺，所述主控箱內(nèi)設(shè)有雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)，所述雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)包括微處理器、驅(qū)動器、逆變器、濾波器、諧波抑制器和鎖相環(huán)電路，所述鎖相環(huán)電路包括第一鎖相環(huán)電路和第二鎖相環(huán)電路；所述電機平臺包括無刷電機I和齒輪變速機構(gòu)2，所述無刷電機I內(nèi)部設(shè)有位置傳感器；所述微處理器的輸出端與所述鎖相環(huán)電路的輸入端電連接，所述鎖相環(huán)電路的輸出端與所述驅(qū)動器的輸入端電連接，所述驅(qū)動器的輸出端與所述逆變器的輸入端電連接，所述逆變器的輸出端與所述濾波器的輸入端電連接，所述濾波器的輸出端與所述諧波抑制器的輸入端電連接，所述諧波抑制器的輸出端與所述無刷電機I的輸入端電連接，所述無刷電機I的動力輸出軸與所述齒輪變速機構(gòu)2傳動連接，所述位置傳感器與所述微處理器通信連接。其中，所述濾波器為無源濾波器，所述逆變器為全橋逆變器，所述位置傳感器為霍爾傳感器。所述主控箱上設(shè)有控制面板，所述控制面板上設(shè)有操作鍵、顯示屏、電源開關(guān)和電源指示燈。
[0021]其中，如圖1所示，所述微處理器上設(shè)有PWM模塊，所述PWM模塊的輸出端與所述鎖相環(huán)電路的輸入端電連接；如圖2所示，所述鎖相環(huán)電路包括鑒相器、低通濾波器、分頻器和壓控振蕩器，所述鑒相器的輸出端與所述低通濾波器的輸入端電連接，所述低通濾波器的輸出端與所述壓控振蕩器的輸入端電連接，所述壓控振蕩器的輸出端與所述分頻器的輸入端電連接，所述分頻器的輸出端與所述鑒相器的連接；所述鑒相器的輸入端與所述PWM的輸出端電連接；所述壓控振蕩器的輸出端還與所述驅(qū)動器的輸入端電連接。
[0022]如圖3所示，本實施例中，所述齒輪變速機構(gòu)2為齒輪變速箱，所述齒輪變速箱設(shè)有增速軸、減速軸和中間軸，其中所述增速軸包括一個輸出轉(zhuǎn)速為6000?30000r/min的輸出軸和一個輸出轉(zhuǎn)速為30000?100000r/min的輸出軸，所述減速軸包括一個輸出轉(zhuǎn)速為5?50r/min的輸出軸和一個輸出轉(zhuǎn)速為50?600r/min的輸出軸,所述中間軸的輸出轉(zhuǎn)速為所述無刷電機I的輸出轉(zhuǎn)速，而在本實施例中所選用的所述無刷電機I的輸出轉(zhuǎn)速為600?6000r/min，故而所述齒輪變速機構(gòu)2可以輸出5?100000r/min的轉(zhuǎn)速。
[0023]在所述鎖相環(huán)電路中，所述鑒相器將從所述PWM模塊獲得的參考頻率與經(jīng)過所述分頻器分頻的所述壓控振蕩器的輸出頻率進行比較，產(chǎn)生一個與相位差對應(yīng)的誤差電壓輸出至所述低通濾波器，所述誤差電壓經(jīng)過所述低通濾波器濾波后饋入所述壓控振蕩器的控制輸入端，從而使所述參考頻率與所述壓控振蕩器的輸出頻率之間的頻率差減少、相位差逐步恒定。所述分頻器將所述壓控振蕩器的輸出頻率按照預(yù)先設(shè)置的值進行分頻，并將分頻后的所述壓控振蕩器的輸出頻率饋送至所述鑒相器。
[0024]兩個所述鎖相環(huán)電路對所述驅(qū)動器輸入端的輸入頻率進行調(diào)整控制，使得所述驅(qū)動器的輸入頻率得到精確控制，從而使所述無刷電機I在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有高精度的穩(wěn)速，同時增強了整個所述雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)的抗干擾性。而所述無源濾波器和所述諧波抑制器的接入，使得所述無刷電機I的輸入電流得到進一步的純化和穩(wěn)定，從而保證了所述無刷電機I能按照預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)動，同時還降低了雜電流帶來的噪聲污染。
[0025]在所述雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)的控制下以及所述齒輪變速機構(gòu)2精密傳動作用下，本實用新型的轉(zhuǎn)速分辨率為:在轉(zhuǎn)速為5?50r/min時為0.01，在轉(zhuǎn)速為50?600r/min時為0.1，在600?6000r/min時為I，在轉(zhuǎn)速為6000?30000r/min時為5，在轉(zhuǎn)速為30000?100000r/min時為25 ;其不確定度為:在轉(zhuǎn)速為5?1000r/min時為I X 1(Γ4，在轉(zhuǎn)速為 1000 ?100000r/min 時為 5 X 10'
[0026]本實施例中，為了便于校準結(jié)果的輸出，所述主控箱內(nèi)還設(shè)有打印機。
[0027]上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型創(chuàng)造所作的舉例，而并非對本實用新型創(chuàng)造【具體實施方式】的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造權(quán)利要求的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.標準轉(zhuǎn)速裝置，包括主控箱和電機平臺，其特征在于，所述主控箱內(nèi)設(shè)有雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)，所述雙鎖相電機驅(qū)動系統(tǒng)包括微處理器、驅(qū)動器、逆變器、濾波器、諧波抑制器和鎖相環(huán)電路，所述鎖相環(huán)電路包括第一鎖相環(huán)電路和第二鎖相環(huán)電路；所述電機平臺包括無刷電機(1)和齒輪變速機構(gòu)(2),所述無刷電機(1)內(nèi)部設(shè)有位置傳感器；所述微處理器的輸出端與所述鎖相環(huán)電路的輸入端電連接，所述鎖相環(huán)電路的輸出端與所述驅(qū)動器的輸入端電連接，所述驅(qū)動器的輸出端與所述逆變器的輸入端電連接，所述逆變器的輸出端與所述濾波器的輸入端電連接，所述濾波器的輸出端與所述諧波抑制器的輸入端電連接，所述諧波抑制器的輸出端與所述無刷電機(1)的輸入端電連接，所述無刷電機(1)的動力輸出軸與所述齒輪變速機構(gòu)(2)傳動連接，所述位置傳感器與所述微處理器通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述微處理器上設(shè)有？麗模塊，所述？麗模塊的輸出端與所述鎖相環(huán)電路的輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述濾波器為無源濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述鎖相環(huán)電路包括鑒相器、低通濾波器、分頻器和壓控振蕩器；所述鑒相器的輸出端與所述低通濾波器的輸入端電連接，所述低通濾波器的輸出端與所述壓控振蕩器的輸入端電連接，所述壓控振蕩器的輸出端與所述分頻器的輸入端電連接，所述分頻器的輸出端與所述鑒相器的連接；所述鑒相器的輸入端與所述？麗的輸出端電連接；所述壓控振蕩器的輸出端還與所述驅(qū)動器的輸入端電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述逆變器為全橋逆變器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述位置傳感器為霍爾傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述主控箱上設(shè)有控制面板，所述控制面板上設(shè)有操作鍵、顯示屏、電源開關(guān)和電源指示燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述齒輪變速機構(gòu)(2)的輸出轉(zhuǎn)速為 5 ?10000017111111。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述齒輪變速機構(gòu)(2)為齒輪變速箱，所述此輪變速箱設(shè)有增速軸、減速軸和中間軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標準轉(zhuǎn)速裝置，其特征在于，所述主控箱內(nèi)還設(shè)有打印機，所述打印機與所述微處理器通信連接。
【文檔編號】G01P21/02GK204142757SQ201420626207
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】陳俊華 申請人:北京麥克思拓測控科技有限公司