一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，包括磁粉測功機、壓電加速度傳感器、基礎，磁粉測功機安裝在基礎上，被測臥式電機通過壓電力傳感器及其連接裝置安裝在基礎上，被測臥式電機的軸安裝在被測臥式電機的軸承上，磁粉測功機作為負載與被測臥式電機的軸通過彈性聯(lián)軸器相連，被測臥式電機軸承外側(cè)的外壁上設置壓電加速度傳感器，所述的磁粉測功機集成應變式扭矩傳感器和磁電式轉(zhuǎn)速傳感器。本發(fā)明能夠更全面地評價電機尤其是電機在帶載狀態(tài)下的振動特性，完善電機振動包括電機激勵測試方案，使其能夠可信地測得電機在空載和負載工況下的振動特性。
【專利說明】一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種振動測試裝置，具體地說是電機振動測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電機作為動力源，是許多裝置的重要組成部分。對該類裝置進行低噪聲設計時，必須考慮電機的振動特性。《GB10068-2008》是傳統(tǒng)的電機振動測試方法,這一方法規(guī)定電機不帶負載裝置，僅僅也只能考察空載工況下并不接任何負載狀態(tài)下的電機振動。但是電機的實際使用均是帶負載運行，而且一旦其帶載運行，電機定轉(zhuǎn)子磁場的特性將受到影響。尤其對于感應電機，帶載后電機的轉(zhuǎn)差率將發(fā)生較大變化，定轉(zhuǎn)子磁場相互作用產(chǎn)生的電磁脈動激勵力頻率和大小將發(fā)生改變，電機在空載和帶載狀態(tài)下的振動存在巨大差異，《GB10068-2008》的方法不能獲得電機在帶載狀態(tài)下的振動情況。
[0003]電機作為驅(qū)動動力源，在工程應用中往往接入往復泵、離心泵、風機、螺桿泵、齒輪箱等等機械負載，機械負載的脈動扭矩和脈動力等振動源往往大于電機的振動源，使得在電機驅(qū)動的機械負載裝置中，電機本身的振動被掩蓋，不能得到電機本身在帶載狀態(tài)下的振動情況。
[0004]傳統(tǒng)電機振動測試僅考察電機軸承安裝處的振動加速度，屬于電機本身的振動，而沒有考慮電機安裝到設備后對于設備振動的影響，不利于低噪聲設備設計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供更全面地評價電機尤其是電機在帶載狀態(tài)下的振動特性的一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，其特征是:包括磁粉測功機、壓電加速度傳感器、基礎，磁粉測功機安裝在基礎上，被測臥式電機通過壓電力傳感器及其連接裝置安裝在基礎上，被測臥式電機的軸安裝在被測臥式電機的軸承上，磁粉測功機作為負載與被測臥式電機的軸通過彈性聯(lián)軸器相連，被測臥式電機軸承外側(cè)的外壁上設置壓電加速度傳感器，所述的磁粉測功機集成應變式扭矩傳感器和磁電式轉(zhuǎn)速傳感器。
[0008]本發(fā)明一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，其特征是:包括磁粉測功機、壓電加速度傳感器、基礎、過渡安裝架，被測立式電機通過壓電力傳感器及其連接裝置安裝在基礎上，基礎的下方設置過渡安裝架，磁粉測功機安裝在過渡安裝架上并設置在過渡安裝架的下方，被測立式電機的軸安裝在被測立式電機的軸承上，磁粉測功機作為負載與被測立式電機的軸通過彈性聯(lián)軸器相連，被測立式電機軸承外側(cè)的外壁上設置壓電加速度傳感器，所述的磁粉測功機集成應變式扭矩傳感器和磁電式轉(zhuǎn)速傳感器。
[0009]本發(fā)明還可以包括:
[0010]1、所述的壓電力傳感器及其連接裝置包括過渡架、力傳感器上安裝架、力傳感器下安裝架、圓環(huán)形壓電力傳感器，過渡架通過電機機腳連接螺栓與電機的機腳相連，過渡架與力傳感器上安裝架通過過渡架上連接螺栓相連，電機機腳、過渡架、力傳感器上安裝架自上而下依次布置，力傳感器下安裝架通過過渡架下連接螺栓與基礎相連，力傳感器上安裝架與力傳感器下安裝架通過金屬圓柱筒相連，圓環(huán)形壓電力傳感器安裝在力傳感器上安裝架和力傳感器下安裝架之間。
[0011]2、所述的壓電加速度傳感器在軸承外側(cè)的外壁所在圓周上間隔90度布置。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:本發(fā)明能夠更全面地評價電機尤其是電機在帶載狀態(tài)下的振動特性，完善電機振動包括電機激勵測試方案，使其能夠可信地測得電機在空載和負載工況下的振動特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明針對臥式電機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明針對立式電機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3a為本發(fā)明的壓電力傳感器及其連接裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖3b為A-A視圖。【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0017]結(jié)合圖1?3，本發(fā)明一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，主要包括:被測電機
4、8、彈性聯(lián)軸器2、磁粉測功機1、壓電力傳感器及其連接裝置6、壓電加速度傳感器3、過渡安裝架11、電機機腳連接螺栓14，采用磁粉測功機I作為負載，通過在電機機腳15安裝圓環(huán)型壓電力傳感器19，測量電機機腳15傳遞到基礎5的作用力，并通過在軸承座安裝壓電加速度傳感器3，測量軸承座的加速度；負載與被測電機采用彈性聯(lián)軸器2連接，減弱負載波動對電機振動的影響；磁粉測功機I集成了應變式扭矩傳感器及磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，可以測量電機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩；采用機腳15傳遞力和軸承座加速度共同評價電機的振動。采用脈動激勵和振動均較小的磁粉測功機I作為負載，實現(xiàn)帶載工況下的振動測試。被測電機機腳15與基礎5間可靠地串入壓電力傳感器及其連接裝置6，用以評價電機安裝到設備后對于設備振動的貢獻?？梢酝瑫r評價電機本身的振動以及電機安裝到設備后對于設備振動的
-Tj.士 [>貝獻。
[0018]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:磁粉測功機I具有低脈動激勵，比機械負載的脈動激勵和振動小很多，為了測量電機振動，本發(fā)明采用磁粉測功機I作為負載。磁粉測功機I上集成了應變式轉(zhuǎn)矩傳感器及磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，方便測量電機的負載轉(zhuǎn)矩及運行轉(zhuǎn)速，且由于采用磁粉制動原理，通過調(diào)節(jié)內(nèi)置線圈的電流，可以控制磁粉負載的轉(zhuǎn)矩；將磁粉測功機I和被測電機剛性連接到堅硬的基礎5上，其連接效果需滿足《GB10068-2008》的要求，保證了試驗的可重復性；被測電機與基礎5間的每個安裝機腳均串入圓環(huán)型壓電力傳感器19，具體安裝方式如圖3所示，上下安裝架18、20與圓環(huán)型壓電力傳感器19組成了獨立的力傳感器單元，該單元的上下安裝架18、20通過一個薄壁金屬圓柱筒相連，當上安裝架18受力時，可以較好地傳遞給中間的壓電力傳感器19，轉(zhuǎn)化為電信號輸出，從而可以測得電機傳遞到基礎5的作用力，該作用力的大小可以用來評價電機安裝到設備后對于設備振動的影響；由于電機機腳安裝尺寸與力傳感器安裝尺寸不一致，設計了一種過渡架17,電機機腳通過該過渡架17與力傳感器的上安裝架18相連，而力傳感器的下安裝架19與基礎5直接通過螺栓16可靠相連；測功機和電機間采用彈性聯(lián)軸器2連接(如膜片聯(lián)軸器)，從而進一步削弱負載振動對于電機振動的影響；參照《GB10068-2008》，在電機軸承安裝點的圓周位置，間隔90ο布置壓電加速度傳感器3，用來評價電機本身的振動大小。所有傳感器的輸出信號為電信號，在測試時，通過數(shù)據(jù)采集儀采集并傳輸至計算機進行處理，最終可以得到電機的振動加速度及機腳振動力。
【權(quán)利要求】
1.一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，其特征是:包括磁粉測功機、壓電加速度傳感器、基礎，磁粉測功機安裝在基礎上，被測臥式電機通過壓電力傳感器及其連接裝置安裝在基礎上，被測臥式電機的軸安裝在被測臥式電機的軸承上，磁粉測功機作為負載與被測臥式電機的軸通過彈性聯(lián)軸器相連，被測臥式電機軸承外側(cè)的外壁上設置壓電加速度傳感器，所述的磁粉測功機集成應變式扭矩傳感器和磁電式轉(zhuǎn)速傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，其特征是:所述的壓電力傳感器及其連接裝置包括過渡架、力傳感器上安裝架、力傳感器下安裝架、圓環(huán)形壓電力傳感器，過渡架通過電機機腳連接螺栓與電機的機腳相連，過渡架與力傳感器上安裝架通過過渡架上連接螺栓相連，電機機腳、過渡架、力傳感器上安裝架自上而下依次布置，力傳感器下安裝架通過過渡架下連接螺栓與基礎相連，力傳感器上安裝架與力傳感器下安裝架通過金屬圓柱筒相連，圓環(huán)形壓電力傳感器安裝在力傳感器上安裝架和力傳感器下安裝架之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，其特征是:所述的壓電加速度傳感器在軸承外側(cè)的外壁所在圓周上間隔90度布置。
4.一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，其特征是:包括磁粉測功機、壓電加速度傳感器、基礎、過渡安裝架，被測立式電機通過壓電力傳感器及其連接裝置安裝在基礎上，基礎的下方設置過渡安裝架，磁粉測功機安裝在過渡安裝架上并設置在過渡安裝架的下方，被測立式電機的軸安裝在被測立式電機的軸承上，磁粉測功機作為負載與被測立式電機的軸通過彈性聯(lián)軸器相連，被測立式電機軸承外側(cè)的外壁上設置壓電加速度傳感器，所述的磁粉測功機集成應變式扭矩傳感器和磁電式轉(zhuǎn)速傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，其特征是:所述的壓電力傳感器及其連接裝置包括過渡架、力傳感器上安裝架、力傳感器下安裝架、圓環(huán)形壓電力傳感器，過渡架通過電機機腳連接螺栓與電機的機腳相連，過渡架與力傳感器上安裝架通過過渡架上連接螺栓相連，電機機腳、過渡架、力傳感器上安裝架自上而下依次布置，力傳感器下安裝架通過過渡架下連接螺栓與基礎相連，力傳感器上安裝架與力傳感器下安裝架通過金屬圓柱筒相連，圓環(huán)形壓電力傳感器安裝在力傳感器上安裝架和力傳感器下安裝架之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種帶載狀態(tài)下的電機振動測試裝置，其特征是:所述的壓電加速度傳感器在軸承外側(cè)的外壁所在圓周上間隔90度布置。
【文檔編號】G01H11/08GK103776527SQ201410013052
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】李玩幽, 張躍, 甄珍, 張文俊, 何宵瓊 申請人:哈爾濱工程大學