本發(fā)明涉及一種直線發(fā)電機測試平臺。

背景技術(shù)：

直線發(fā)電機是一種將直線運動的機械能直接轉(zhuǎn)換為電能，且不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置，目前被廣泛應(yīng)用于波浪能發(fā)電領(lǐng)域。采用直線發(fā)電機的波量能發(fā)電裝置省去了機械式發(fā)電裝置的升速環(huán)節(jié)，解決了第二級能量轉(zhuǎn)換效率低的問題，使得整個波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)大大簡化。

直線發(fā)電機測試平臺是進行直線發(fā)電機實驗室測試的重要裝置，可以準(zhǔn)確地評估和測試直線發(fā)電機的性能。然而，目前市場上并沒有成熟的直線發(fā)電機的測試平臺。因此，如何完成對直線發(fā)電機的實驗室測試，是本技術(shù)領(lǐng)域人員需要解決的問題。

CN203906717U公開了一種直線電機測試系統(tǒng)，包括支架板和對稱固定于所述支架板兩端的直線光軸I和直線光軸II，在所述直線光軸I和所述直線光軸II的中間處對稱地固定設(shè)有直線軸承I和直線軸承II，在所述直線軸承I和所述直線軸承II之間固定地設(shè)有承重支架，在所述直線光軸I和所述直線光軸II的上端位置處固定地設(shè)有頂層支架。該發(fā)明存在以下缺點：

1)測試裝置為立式結(jié)構(gòu)，安裝困難，可靠性及安全性較差；

2)測試裝置僅能測量直線電機的拉力和壓力，無法測量動子運行速度、輸出功率等性能參數(shù)；

3)測試裝置僅能用于直線電動機測試，無法進行直線發(fā)電機測試，通用性較差。

CN104898056A公開的“直線電機測試裝置”，包括底板；設(shè)置于底板上用于安裝帶測直線電機的第一安裝支架；設(shè)置于底板上用于安裝加載直線電機的第二安裝支架；設(shè)置于第二安裝支架上的加載直線電機，所述加載直線電機的運動軸同軸連接的連接端；設(shè)置于所述加載直線電機的運動軸的一端連接的聯(lián)軸器；設(shè)置于底板上用于檢測所述待測直線電機的運動軸的另一端位置的檢測裝置。該發(fā)明的主要缺點在于：采用電機對拖的方式，安裝支架需要根據(jù)被測電機專門設(shè)計，測量范圍受到加載電機中心高、行程等參數(shù)的制約，通用性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有直線電機測試裝置體積大、通用性差、測試范圍小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點，提出一種直線發(fā)電機測試平臺。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、測試范圍廣、通用性強。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺主要由地坪鐵、齒條、主動臺、從動臺、齒輪、軸桿，以及拖動梁組成。

所述地坪鐵通過地坪鐵安裝孔水平固定于地面，地坪鐵兩側(cè)平行安裝兩組導(dǎo)軌，地坪鐵與導(dǎo)軌焊接固定。所述主動臺和從動臺分別位于地坪鐵的兩側(cè)導(dǎo)軌上。兩條齒條位于主動臺和從動臺之間，并平行固定在地坪鐵上。所述軸桿橫跨于主動臺和從動臺之間，軸桿兩端分別與扭矩傳感器和軸承相連；所述齒輪穿入并固定在軸桿上，且與齒條緊密配合。所述拖動梁橫跨于主動臺和從動臺之間，拖動梁兩端分別與主動坪鐵和從動坪鐵相連，拖動梁與軸桿平行，且位于軸桿后側(cè)。

兩條導(dǎo)軌為一組，每組的兩條導(dǎo)軌之間設(shè)有一個布線槽，導(dǎo)軌與布線槽之間裝有磁柵尺。兩組導(dǎo)軌之間平行安裝兩條齒條，齒條之間均勻平行分布一定數(shù)量的“T”型槽。所述導(dǎo)軌、布線槽、磁柵尺、齒條、“T”型槽均相互平行。

所述主動臺包括主動坪鐵、軌道、驅(qū)動電機、電機支架、扭矩傳感器、傳感器支架和磁柵尺表頭。主動坪鐵位于地平鐵的一組導(dǎo)軌之上，通過其下部的兩條平行布置的軌道與導(dǎo)軌配合，沿導(dǎo)軌在地坪鐵上往復(fù)滑動。主動坪鐵上均勻分布一定數(shù)量的“T”型槽，“T”型槽與主動坪鐵下部軌道方向垂直。驅(qū)動電機和扭矩傳感器分別通過電機支架和傳感器支架固定在主動坪鐵上，驅(qū)動電機軸通過聯(lián)軸器與扭矩傳感器的一端同軸相連。磁柵尺表頭安裝在主動坪鐵下部軌道內(nèi)側(cè)，與地坪鐵上的磁柵尺對齊。主動臺沿軌道滑動時，帶動磁柵尺表頭在磁柵尺正上方移動。

所述從動臺包括從動坪鐵、軌道、軸桿支架和軸承。從動坪鐵位于地平鐵的另一組導(dǎo)軌上，通過其下部的兩條平行軌道與導(dǎo)軌配合，可沿導(dǎo)軌在地平鐵上往復(fù)滑動。從動坪鐵上均勻分布一定數(shù)量的“T”型槽，“T”型槽與從動坪鐵下部軌道方向垂直。軸桿支撐架固定在從動坪鐵上，軸承嵌在軸桿支撐架內(nèi)。

所述軸桿位于主動臺和從動臺之間，軸桿的一端通過軸承與從動臺軸桿支撐架相連，軸桿的另一端通過聯(lián)軸器與主動臺的扭矩傳感器的一端同軸相連。

所述齒輪穿入并固定于軸桿上，分別與兩條齒條配合安裝，在軸桿的帶動下，兩個齒輪可沿各自所在的齒條進行往復(fù)同步滾動。

所述拖動梁橫跨在主動臺和從動臺之間，兩端分別通過拖動梁安裝孔與主動臺和從動臺固定，拖動梁位于軸桿后側(cè)，與軸桿平行。拖動梁中間設(shè)有掛環(huán)，可以與被測直線電機的動子連接。

本發(fā)明的工作原理及工作過程為：

本發(fā)明工作時，被測直線發(fā)電機的定子固定在地坪鐵中部的“T”型槽上，被測直線發(fā)電機的動子通過測力計與拖動梁的掛環(huán)相連。主動臺上的驅(qū)動電機通電后，按照預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，通過主動臺上的扭矩傳感器帶動整個軸桿旋轉(zhuǎn)。軸桿的旋轉(zhuǎn)帶動軸桿上的齒輪沿著地坪鐵上的兩個齒條滾動，進而帶動主動臺、從動臺以及拖動梁一起沿著地坪鐵上的導(dǎo)軌滑動，從而拖動被測直線發(fā)電機的動子運動，達(dá)到模擬實際工況的測試目的。測試過程中，電機的輸出電壓、電流可以利用電壓電流表準(zhǔn)確測量，進而可以計算得到整個系統(tǒng)的輸入功率；主動臺上的扭矩傳感器可以精確測量驅(qū)動電機輸出的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率；地坪鐵上的磁柵尺和主動臺上的磁柵尺表頭配合測量被測直線發(fā)電機動子的運行速度，連接在拖動梁掛環(huán)上的測力計可以顯示動子的拉力或推力，進而可以計算出被測直線發(fā)電機的輸入功率；被測直線發(fā)電機的輸出電壓、電流參數(shù)也可以通過電壓電流表測得，并因此計算出被測發(fā)電機的輸出功率；根據(jù)被測直線發(fā)電機的輸出功率和輸入功率，就可以計算得到被測直線發(fā)電機的效率。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺由幾個簡單的部件組裝而成，方便安裝，容易拆卸，操作簡單。

2、本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺的基礎(chǔ)平臺為地坪鐵，摘除齒條、主動臺、從動臺后，可以作為傳統(tǒng)地坪鐵使用，普適性強，避免空間及資源浪費。

3、本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺采用“T”槽固定方式，拖動梁行程長，且運行速度靈活可調(diào)，可以適用于各種形狀尺寸的被測直線發(fā)電機，通用性強。

4、本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺在驅(qū)動電機輸入、驅(qū)動電機輸出、被測直線發(fā)電機輸入、被測直線發(fā)電機輸出等多個環(huán)節(jié)都設(shè)有精確的參數(shù)測試儀器設(shè)備，測量參數(shù)多，測量精度高，測試范圍廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1地坪鐵、2齒條、3主動臺、4從動臺、5軸桿、6齒輪、7、拖動梁；

圖2是本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺的地坪鐵結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：101地坪鐵安裝孔、102地坪鐵起吊孔、103導(dǎo)軌、104磁柵尺、105布線槽、106“T”型槽；

圖3是本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺的齒條結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：201齒條安裝孔、202齒條起吊孔、203齒條齒；

圖4是本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺的主動臺結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：301主動坪鐵、302“T”型槽、303軌道、304驅(qū)動電機、305扭矩傳感器、306電機支架、307傳感器支架、308磁柵尺表頭；

圖5是本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺的從動臺結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：401從動坪鐵、402“T”型槽、403軌道、404軸桿支架、405軸承；

圖6是本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺的拖動梁結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：701拖動梁臂、702掛環(huán)、703拖動梁安裝孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

如圖1、圖2、圖4和圖5所示，本發(fā)明直線發(fā)電機測試平臺包括地坪鐵1、齒條2、主動臺3、從動臺4、軸桿5、齒輪6，以及拖動梁7。所述地坪鐵1通過地坪鐵安裝孔水平固定于地面，地坪鐵1兩側(cè)平行安裝兩組導(dǎo)軌103，地坪鐵1與導(dǎo)軌103焊接固定。主動臺3和從動臺4分別位于地坪鐵1的兩側(cè)導(dǎo)軌103上；齒條2位于主動臺3和從動臺4之間，并平行固定在地坪鐵1上；軸桿5橫跨于主動臺3和從動臺4之間，軸桿5兩端分別與扭矩傳感器305和軸承405相連；齒輪6穿入并固定在軸桿5上，且與齒條2緊密配合。所述拖動梁7橫跨于主動臺3和從動臺4之間，拖動梁7的兩端分別與主動坪鐵301和從動坪鐵401相連，拖動梁7位于軸桿5后側(cè)，與軸桿5平行。

如圖2所示，地坪鐵1兩側(cè)有兩組導(dǎo)軌。兩條導(dǎo)軌為一組，每組的兩條導(dǎo)軌103之間各設(shè)有一個布線槽105，導(dǎo)軌103與布線槽105之間裝有磁柵尺104，地坪鐵1中部均勻平行分布一定數(shù)量的第一“T”型槽106。

如圖4所示，主動臺3包括主動坪鐵301、軌道303、驅(qū)動電機304、扭矩傳感器305、電機支架306、傳感器支架307和磁柵尺表頭308。主動坪鐵301上均勻分布一定數(shù)量的第二“T”型槽302，軌道303位于主動坪鐵301的下部，主動坪鐵301位于地坪鐵1的一組導(dǎo)軌103之上，通過其下部的兩條平行布置的軌道303與導(dǎo)軌103的配合，沿導(dǎo)軌103在地坪鐵1上往復(fù)滑動。驅(qū)動電機304和扭矩傳感器305分別通過電機支架306和傳感器支架307固定在主動坪鐵301上，驅(qū)動電機304與扭矩傳感器305同軸相連，磁柵尺表頭308安裝在主動坪鐵301下部，位于軌道303內(nèi)側(cè)。

如圖5所示，從動臺4包括從動坪鐵401、軌道403、軸桿支架404、軸承405。從動坪鐵401上均勻分布一定數(shù)量的第三“T”型槽402。軌道403位于從動坪鐵401下部；從動坪鐵401位于地坪鐵1的另一組導(dǎo)軌上，通過其下部的兩條平行軌道403與導(dǎo)軌103的配合，沿導(dǎo)軌103在地坪鐵1上往復(fù)滑動。軸桿支撐架404固定在從動坪鐵401上，軸承405嵌在軸桿支撐架404內(nèi)。