对拖式高精度直线电机测试平台制造技术

对拖式高精度直线电机测试平台，涉及直线电机测试领域。本发明专利技术是为了解决传统的直线电机推力加载测试装置，测试过程中灵活性差、功能单一且精度低的问题。本发明专利技术被测直线电机位于两个加载用无铁心直线电机之间，一号溜板与二号溜板均通过气浮支撑在基座上，一号溜板同时与两个加载用无铁心直线电机的动子固定连接，二号溜板与被测直线电机的动子固定连接，一号溜板与二号溜板通过力传感器相连，力传感器用于采集被测直线电机的输出力或施加在被测直线电机动子上的拉力，直线光栅用于采集被测直线电机动子的位移，加载直线电机驱动器用于驱动两个加载用无铁心直线电机，被测直线电机驱动器用于驱动被测直线电机。本发明专利技术适用于测量直线电机参数。

【技术实现步骤摘要】
对拖式高精度直线电机测试平台
本专利技术属于直线电机测试领域。
技术介绍
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，而这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。传统的直线电机推力加载测试装置如图2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，无法完成系统性能动态性能、特性测试。综上所述，传统的直线电机推力加载测试装置在测试过程中，其自身测量的灵活性差、功能单一且精度低。
技术实现思路
本专利技术是为了解决传统的直线电机推力加载测试装置，测试过程中灵活性差、功能单一且精度低的问题，现提供对拖式高精度直线电机测试平台。对拖式高精度直线电机测试平台，包括：基座1、一号溜板2、两个加载用无铁心直线电机3、加载直线电机驱动器、被测直线电机驱动器、二号溜板4、力传感器6和直线光栅；两个加载用无铁心直线电机3的定子和被测直线电机5的定子均固定在基座1上，两个加载用无铁心直线电机3和被测直线电机5相互平行，且被测直线电机5位于两个加载用无铁心直线电机3之间，一号溜板2与二号溜板4均通过气浮支撑在基座1上，一号溜板2同时与两个加载用无铁心直线电机3的动子固定连接，二号溜板4与被测直线电机5的动子固定连接，一号溜板2与二号溜板4通过力传感器6相连，力传感器6用于采集被测直线电机5的输出力或施加在被测直线电机5动子上的拉力，直线光栅用于采集被测直线电机5动子的位移，加载直线电机驱动器用于驱动两个加载用无铁心直线电机3，被测直线电机驱动器用于驱动被测直线电机5。本专利技术的主要优点：(1)本专利技术测试平台采用对拖的方式进行加载，可实现双向测试；(2)本专利技术测试平台采用两个加载用无铁心直线电机进行加载，控制方便可靠，加载力可以在被测直线电机运动过程中连续调节，提高了系统测试精度；(3)本专利技术测试平台结构简单，操作方便简单、可靠性高；(4)本专利技术测试平台的溜板均采用气浮支撑，从根本上消除了测试过程中摩擦力的影响，大大提高了测试平台的精度；(5)本专利技术测试平台可以实现对直线电机的定位力、静推力、动态推力、推力波动、推力系数、推力线性度参数进行测试，系统的性能高、功能齐全；(6)避免了砝码驱动时加速和传动绳的干扰。附图说明图1为具体实施方式一所述的对拖式高精度直线电机测试平台的结构示意图；图2传统的直线电机推力加载测试装置的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的对拖式高精度直线电机测试平台，包括：基座1、一号溜板2、两个加载用无铁心直线电机3、加载直线电机驱动器、被测直线电机驱动器、二号溜板4、力传感器6和直线光栅；两个加载用无铁心直线电机3的定子和被测直线电机5的定子均固定在基座1上，两个加载用无铁心直线电机3和被测直线电机5相互平行，且被测直线电机5位于两个加载用无铁心直线电机3之间。采用被测直线电机5对拖的方式来实现加载，采用两个加载用无铁心直线电机3进行加载，加载精度高，控制方便可靠，有利于保证加载质心稳定，提高测试精度。可实现往复加载，并且加载力可以在被测直线电机5运动过程中连续调节且在被测电机运行在较高速度时同样可实现稳定加载。一号溜板2与二号溜板4均通过气浮支撑在基座1上，一号溜板2同时与两个加载用无铁心直线电机3的动子固定连接，二号溜板4与被测直线电机5的动子固定连接，一号溜板2与二号溜板4通过力传感器6相连。力传感器6用于采集被测直线电机5的输出力或施加在被测直线电机5动子上的拉力。直线光栅用于采集被测直线电机5动子的位移。加载直线电机驱动器用于驱动两个加载用无铁心直线电机3，加载用无铁心直线电机3的绕组输入端与加载直线电机驱动器的电流输出端连接在一起。被测直线电机驱动器用于驱动被测直线电机5。所述对拖式高精度直线电机测试平台还包括两个防撞缓冲器，两个防撞缓冲器分别固定在基座1的两端，用于阻挡一号溜板2和二号溜板4。所述对拖式高精度直线电机测试平台还包括交、直流可编程电源，交、直流可编程电源用于给被测直线电机5的绕组通入电流，交、直流可编程电源还用于为加载直线电机驱动器和被测直线电机驱动器供电。两个加载用无铁心直线电机3均为单边结构或双边结构。基座1、一号溜板2和二号溜板4的材料均为大理石。直线光栅的标尺光栅粘贴在基座1上，直线光栅的两个读数头分别固定在一号溜板2和二号溜板4上。基座1上设有两个条形凸起，两个加载用无铁心直线电机3分别位于两个条形凸起的两侧，被测直线电机5位于两个条形凸起之间，一号溜板2和二号溜板4上也设有两个条形凸起，一号溜板2和二号溜板4的条形凸起与基座1的条形凸起相对且长度方向相同，一号溜板2和二号溜板4的条形凸起位于基座1的条形凸起之间，一号溜板2和二号溜板4的条形凸起与基座1的条形凸起之间为气隙，二者实现气浮支撑。气浮支撑从根本上消除了测试过程中摩擦力的影响，大大提高了测试平台的精度。上述对拖式高精度直线电机测试平台的工作模式如下：1、测量被测直线电机5的定位力，其具体过程为：使被测直线电机5动子部分的绕组开路，两个加载用无铁心直线电机3拖动被测直线电机5的动子做低速匀速直线运动，速度v≤0.001m/s，在被测直线电机5匀速运动过程中，从直线光栅尺读取并记录被测直线电机5动子的运动位置，同时通过力传感器读取与位置相对应的力传感器读数，把所获得的各个位置力传感器读数求平均值，再用各个位置力传感器读数减去平均值，即可获得与各位置相对应的定位力。2、测量被测直线电机5的静推力、推力线性度和推力系数，具体过程为：利用交、直流可编程电源给被测直线电机5的三相绕组中的任意两相通入直流电流I1，两个加载用无铁心直线电机3拖动被测直线电机5的动子做小步距的步进运动，在被测直线电机5的动子步进运动过程中，从直线光栅尺读取并记录动子的运动位置，同时通过力传感器读取与位置相对应的力传感器读数，即获得与各位置相对应的静本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.对拖式高精度直线电机测试平台，其特征在于，包括：基座(1)、一号溜板(2)、两个加载用无铁心直线电机(3)、加载直线电机驱动器、被测直线电机驱动器、二号溜板(4)、力传感器(6)和直线光栅；两个加载用无铁心直线电机(3)的定子和被测直线电机(5)的定子均固定在基座(1)上，两个加载用无铁心直线电机(3)和被测直线电机(5)相互平行，且被测直线电机(5)位于两个加载用无铁心直线电机(3)之间，一号溜板(2)与二号溜板(4)均通过气浮支撑在基座(1)上，一号溜板(2)同时与两个加载用无铁心直线电机(3)的动子固定连接，二号溜板(4)与被测直线电机(5)的动子固定连接，一号溜板(2)与二号溜板(4)通过力传感器(6)相连，力传感器(6)用于采集被测直线电机(5)的输出力或施加在被测直线电机(5)动子上的拉力，直线光栅用于采集被测直线电机(5)动子的位移，加载直线电机驱动器用于驱动两个加载用无铁心直线电机(3)，被测直线电机驱动器用于驱动被测直线电机(5)。

【技术特征摘要】
1.对拖式高精度直线电机测试平台，其特征在于，包括：基座(1)、一号溜板(2)、两个加载用无铁心直线电机(3)、加载直线电机驱动器、被测直线电机驱动器、二号溜板(4)、力传感器(6)和直线光栅；两个加载用无铁心直线电机(3)的定子和被测直线电机(5)的定子均固定在基座(1)上，两个加载用无铁心直线电机(3)和被测直线电机(5)相互平行，且被测直线电机(5)位于两个加载用无铁心直线电机(3)之间，一号溜板(2)与二号溜板(4)均通过气浮支撑在基座(1)上，一号溜板(2)同时与两个加载用无铁心直线电机(3)的动子固定连接，二号溜板(4)与被测直线电机(5)的动子固定连接，一号溜板(2)与二号溜板(4)通过力传感器(6)相连，力传感器(6)用于采集被测直线电机(5)的输出力或施加在被测直线电机(5)动子上的拉力，直线光栅用于采集被测直线电机(5)动子的位移，加载直线电机驱动器用于驱动两个加载用无铁心直线电机(3)，被测直线电机驱动器用于驱动被测直线电机(5)。2.根据权利要求1所述的对拖式高精度直线电机测试平台，其特征在于，还包括两个防撞缓冲器，两个防撞缓冲器分别固定在基座(1)的两端。3.根据权利要求1所述的对拖式高精度直线电机测试平台，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鲁，寇宝泉，罗俊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23