新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置，該裝置包括轉(zhuǎn)矩傳感器，轉(zhuǎn)軸，電機(jī)支架，圓盤，圓盤支架，角度控制滑道裝置，圓盤緊固裝置；所述被測(cè)電機(jī)安裝固定在電機(jī)支架的一側(cè)；圓盤支架位于電機(jī)支架的另一側(cè)；圓盤通過轉(zhuǎn)軸安裝在圓盤支架上，轉(zhuǎn)軸可隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)軸通過連接件與轉(zhuǎn)軸連接；轉(zhuǎn)矩傳感器安裝在轉(zhuǎn)軸、電機(jī)軸或者連接件上；角度控制滑道裝置安裝固定在圓盤的邊緣處，圓盤的邊緣沿圓周方向等間隔分布定位孔，安裝在任一定位孔中的定位銷可沿角度控制滑道裝置上的滑道移動(dòng)；圓盤緊固裝置位于圓盤的邊緣處，可將圓盤鎖緊固定。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)試精度高。
【專利說明】
新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]定位力矩是永磁同步電機(jī)固有的現(xiàn)象，是在電機(jī)不控制且三相斷開時(shí)就存在的，會(huì)隨著轉(zhuǎn)動(dòng)呈現(xiàn)一種周期性脈動(dòng)力矩，從本體分析主要受電機(jī)磁路影響，與位置有關(guān)。
[0003]定位力矩的存在，嚴(yán)重制約了永磁同步電機(jī)在低速段性能及旋轉(zhuǎn)變壓器高精度控制中的應(yīng)用范圍，因此測(cè)試定位力矩為低速段性能及旋轉(zhuǎn)變壓器高精度位置控制系統(tǒng)做補(bǔ)償減少對(duì)系統(tǒng)的影響有著尤為重要的意義。
[0004]目前，測(cè)試永磁同步電機(jī)定位力矩的技術(shù)普遍存在成本較高、測(cè)試精度低且測(cè)試范圍受測(cè)試結(jié)構(gòu)限制的現(xiàn)象。針對(duì)成本較高問題目前已有說明，但由于相關(guān)專利都屬于無軸系類型與被測(cè)體連接，被測(cè)體受中間軸系尺寸限制，需要對(duì)被測(cè)體整個(gè)軸系進(jìn)行更改，所以適用類型有明顯制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、精度高的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置包括包括轉(zhuǎn)矩傳感器，轉(zhuǎn)軸，電機(jī)支架，圓盤，圓盤支架，所述被測(cè)電機(jī)安裝固定在電機(jī)支架的一側(cè)；圓盤支架位于電機(jī)支架的另一側(cè);圓盤通過轉(zhuǎn)軸安裝在圓盤支架上，轉(zhuǎn)軸可隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)軸通過連接件與轉(zhuǎn)軸連接;轉(zhuǎn)矩傳感器安裝在轉(zhuǎn)軸、電機(jī)軸或者連接件上；圓盤的邊緣沿圓周方向等間隔分布定位孔。
[0007]在圓盤支架上加工一個(gè)定位孔，將定位銷穿過圓盤支架上的定位孔和圓盤邊緣的定位孔，使圓盤固定，記錄圓盤的角度位置和轉(zhuǎn)矩傳感器輸出的轉(zhuǎn)矩(即電機(jī)定位力矩)；拔出定位銷，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，將定位銷插入圓盤支架定位孔和圓盤支架上的下一定位孔，再記錄圓盤的角度位置和轉(zhuǎn)矩傳感器輸出的轉(zhuǎn)矩。以此類推，得到圓盤旋轉(zhuǎn)一周各角度對(duì)應(yīng)的電機(jī)定位力矩。
[0008]通過改變圓盤直徑和圓盤邊緣定位孔的角度定位空間間隔，即可得到所需測(cè)試角度間隔，滿足不同的測(cè)試精度要求。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)試精度高。
[0009]進(jìn)一步，本發(fā)明還可以包括轉(zhuǎn)接盤;被測(cè)電機(jī)通過轉(zhuǎn)接盤固定在電機(jī)支架上。
[0010]所述電機(jī)軸通過過渡軸與轉(zhuǎn)軸連接。
[0011]通過改變轉(zhuǎn)接盤安裝孔的位置，改變過渡軸與電機(jī)軸的接口形式即可適用于所有永磁同步電機(jī)，提高了裝置的通用性。
[0012]進(jìn)一步，本發(fā)明還包括角度控制滑道裝置，圓盤緊固裝置和角度解析模塊;所述角度控制滑道裝置安裝固定在圓盤的邊緣處，其上的滑道的長(zhǎng)度與相鄰定位孔的間隔對(duì)應(yīng)，其兩端均為定位端;安裝在圓盤的定位孔中的定位銷可沿滑道從一個(gè)定位端移動(dòng)到另一個(gè)定位端；圓盤緊固裝置位于圓盤的邊緣處，可將圓盤鎖緊固定;角度解析模塊與被測(cè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器連接；當(dāng)定位銷沿滑道從其一個(gè)定位端移動(dòng)到另一定位端過程中，角度解析模塊接收旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的旋變信號(hào)并實(shí)時(shí)解碼出圓盤轉(zhuǎn)過的角度。
[0013]測(cè)試時(shí)將定位銷穿過角度控制滑道裝置的滑道插入圓盤邊緣的任一定位孔中，控制圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)定位銷沿滑道一個(gè)定位端移動(dòng)到滑道的另一定位端過程中，角度解析模塊可實(shí)時(shí)輸出圓盤轉(zhuǎn)過的角度。控制圓盤等間隔轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，利用圓盤緊固裝置將圓盤鎖緊固定，記錄角度解析模塊輸出的圓盤角度位置和轉(zhuǎn)矩傳感器輸出的轉(zhuǎn)矩(即電機(jī)定位力矩)。然后將定位銷穿過角度控制滑道裝置的滑道插入圓盤邊緣的下一定位孔中，重復(fù)上述過程。以此類推，可以根據(jù)要求的精度得到圓盤旋轉(zhuǎn)一周各角度對(duì)應(yīng)的電機(jī)定位力矩。
[0014]所述角度控制滑道裝置的滑道為圓弧形。
[0015]所述圓盤緊固裝置由分別位于圓盤兩側(cè)的滑塊及螺栓組成，兩個(gè)滑塊底部的滑軌嵌入在支座的滑槽內(nèi)，可通過螺栓將圓盤鎖緊固定。
[0016]雖然通過增大圓盤直徑和減小圓盤邊緣定位孔的角度定位空間間隔的方式可提高測(cè)試精度，但受裝置尺寸的限制，圓盤的大小也會(huì)受到一定的限制，從而限制了測(cè)試精度提高的幅度。本發(fā)明通過更改圓盤角度間隔，并配合角度解析模塊，擺脫了結(jié)構(gòu)尺寸限制，極大的提高了采集頻率，從而極大地提高了電機(jī)定位力矩的測(cè)試精度，可測(cè)得電機(jī)轉(zhuǎn)子一個(gè)機(jī)械周期內(nèi)其轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的連續(xù)波形。
[0017]本發(fā)明擺脫了臺(tái)架高額成本測(cè)試架構(gòu)，通過圓盤、支架、角度控制滑道裝置、圓盤緊固裝置及定位銷等機(jī)械結(jié)構(gòu)，以及角度解析模塊搭載了整套低成本測(cè)試架構(gòu)。通過圓盤式結(jié)構(gòu)及角度解析模塊提高了測(cè)試精度，通過更換轉(zhuǎn)接盤和過渡軸即可適用于車用永磁同步電機(jī)所有類型，在減少了測(cè)試成本的同時(shí)提高了測(cè)試精度及適用范圍。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]圖1是本發(fā)明的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置主視圖。
[0020]圖2是圖1的右視圖。
[0021 ]圖3是角度控制滑道裝置放大圖。
[0022]圖4是轉(zhuǎn)接盤示意圖。
[0023]圖5是本發(fā)明的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置部分結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置包括轉(zhuǎn)矩傳感器I，轉(zhuǎn)軸2，電機(jī)支架3，圓盤4，圓盤支架5，角度控制滑道裝置6，圓盤緊固裝置，角度解析模塊8，轉(zhuǎn)接盤9。
[0025]所述電機(jī)支架3，圓盤支架5、角度控制滑道裝置6、圓盤緊固裝置均固定在同一支座10上或同一工作臺(tái)上;轉(zhuǎn)接盤9固定在電機(jī)支架3的左側(cè)，其上加工有安裝孔91;被測(cè)電機(jī)14通過轉(zhuǎn)接盤9安裝固定在電機(jī)支架3的左側(cè);被測(cè)電機(jī)14的旋轉(zhuǎn)變壓器13的輸出連接到角度解析模塊8。
[0026]圓盤支架5位于電機(jī)支架3的另一側(cè)；圓盤4通過轉(zhuǎn)軸2安裝在圓盤支架5上，轉(zhuǎn)軸2與圓盤4的安裝孔之間通過軸承支撐，轉(zhuǎn)軸2可隨圓盤4一起繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)軸通過過渡軸15與轉(zhuǎn)軸2連接;轉(zhuǎn)矩傳感器I安裝在轉(zhuǎn)軸2、電機(jī)軸或者聯(lián)軸器上；圓盤4的邊緣沿圓周方向等間隔分布定位孔41。
[0027]角度控制滑道裝置6帶有圓弧形的滑道61，滑道61的長(zhǎng)度與相鄰定位孔的間隔對(duì)應(yīng)，安裝在圓盤4的定位孔41中的定位銷42可沿滑道61移動(dòng)。
[0028]滑道61的形狀不限于圓弧形，設(shè)相鄰定位孔之間的間隔位ΛΧ，則滑道61的形狀只要能使定位銷42在△ X間隔內(nèi)滑動(dòng)即可。
[0029]圓盤4邊緣分布的定位孔41之間的角度定位空間間隔ΛΧ可根據(jù)測(cè)試精度要求進(jìn)行制作，其形狀不限制，只要將360°分配成所需測(cè)試角度間隔要求即可。如果測(cè)試角度間隔要求僅為1°，可通過更改定位孔41的角度定位空間間隔為1°，即可實(shí)現(xiàn)測(cè)試精度要求。如果測(cè)試角度間隔要求<0.5°，對(duì)應(yīng)更改定位孔41的角度定位空間間隔角度<0.5°即可，但會(huì)導(dǎo)致圓盤直徑大幅度增加。測(cè)試角度間隔越小，圓盤半徑越大，但可以提高測(cè)試角度精度。
[0030]所述圓盤緊固裝置由分別位于圓盤4兩側(cè)的滑塊71、72及螺栓73組成，滑塊71、72底部的滑軌嵌入在支座10的滑槽內(nèi)，可通過螺栓73將圓盤4鎖緊固定。
[0031 ]角度解析模塊8采用旋變解碼芯片。
[0032]測(cè)試時(shí)，首先將定位銷42穿過角度控制滑道裝置6的滑道61插入圓盤4邊緣的任一定位孔41中，控制圓盤4逆時(shí)針等間隔轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過轉(zhuǎn)軸2帶動(dòng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在定位銷42沿滑道61從定位端62移動(dòng)到滑道61的一個(gè)定位端63過程中，角度解析模塊8接收旋轉(zhuǎn)變壓器13輸出的旋變信號(hào)(Sin、Cos、Ref)并實(shí)時(shí)解碼出圓盤4的角度位置。圓盤4每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，利用圓盤緊固裝置將圓盤4鎖緊固定，記錄圓盤4的角度位置和轉(zhuǎn)矩傳感器I輸出的轉(zhuǎn)矩(即電機(jī)定位力矩)。然后拔出定位銷42，將其插入下一個(gè)定位孔中，重復(fù)上述過程，即可按所需精度得到電機(jī)O?360°范圍內(nèi)各角度對(duì)應(yīng)的定位力矩。
[0033]測(cè)試過程中可以采用手動(dòng)方式控制圓盤4轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式控制圓盤4轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034]本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，被測(cè)電機(jī)還可以直接安裝固定在電機(jī)支架上；電機(jī)軸與轉(zhuǎn)軸之間還可以采用其他方式連接。當(dāng)測(cè)試精度沒有過高要求時(shí)，可以省略角度控制滑道裝置、圓盤緊固裝置和角度解析模塊。圓盤緊固裝置也可以采用其他結(jié)構(gòu)形式。因此，凡是在本發(fā)明權(quán)利要求1技術(shù)方案基礎(chǔ)上作出的任何簡(jiǎn)單變形，均在本發(fā)明意圖保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置，其特征在于包括轉(zhuǎn)矩傳感器(I)，轉(zhuǎn)軸(2)，電機(jī)支架(3)，圓盤(4)，圓盤支架(5)，所述被測(cè)電機(jī)(14)安裝固定在電機(jī)支架(3)的一側(cè)；圓盤支架(5)位于電機(jī)支架(3)的另一側(cè);圓盤(4)通過轉(zhuǎn)軸(2)安裝在圓盤支架(5)上，轉(zhuǎn)軸(2)可隨圓盤(4)一起轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)軸通過連接件與轉(zhuǎn)軸(2)連接;轉(zhuǎn)矩傳感器(I)安裝在轉(zhuǎn)軸(2)、電機(jī)軸或者連接件上;圓盤(4)的邊緣沿圓周方向等間隔分布定位孔(41)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置，其特征在于還包括轉(zhuǎn)接盤(9);被測(cè)電機(jī)(14)通過轉(zhuǎn)接盤(9)固定在電機(jī)支架(3)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置，其特征在于所述電機(jī)軸通過過渡軸(15)與轉(zhuǎn)軸(2)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置，其特征在于還包括角度控制滑道裝置(6)，圓盤緊固裝置和角度解析模塊(8);所述角度控制滑道裝置(6)安裝固定在圓盤(4)的邊緣處，其上的滑道(61)的長(zhǎng)度與相鄰定位孔的間隔對(duì)應(yīng)，其兩端均為定位端;安裝在圓盤(4)的定位孔(41)中的定位銷(42)可沿滑道(61)從一個(gè)定位端移動(dòng)到另一個(gè)定位端;圓盤緊固裝置位于圓盤(4)的邊緣處，可將圓盤(4)鎖緊固定;角度解析模塊(8)與被測(cè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器(13)連接；當(dāng)定位銷(42)沿滑道(61)從其一個(gè)定位端移動(dòng)到另一定位端過程中，角度解析模塊(8)接收旋轉(zhuǎn)變壓器(13)輸出的旋變信號(hào)并實(shí)時(shí)解碼出圓盤(4)轉(zhuǎn)過的角度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置，其特征在于所述角度控制滑道裝置(6)的滑道(61)為圓弧形。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車用永磁同步電機(jī)定位力矩測(cè)試裝置，其特征在于所述圓盤緊固裝置由分別位于圓盤(4)兩側(cè)的滑塊(71、72)及螺栓(73)組成，滑塊(71、72)底部的滑軌嵌入在支座(10)的滑槽內(nèi)，可通過螺栓(73)將圓盤(4)鎖緊固定。
【文檔編號(hào)】G01L3/00GK105823583SQ201610133809
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】李志宇, 孫德強(qiáng), 盧超, 孟凡榮
【申請(qǐng)人】中國第汽車股份有限公司, 中國第一汽車股份有限公司