本實(shí)用新型涉及電機(jī)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及了一種電機(jī)性能綜合檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

高速電機(jī)具有體積小、功率密度大、可與高速負(fù)載直接相連、省去傳統(tǒng)的機(jī)械增速裝置等優(yōu)點(diǎn)，在高速磨床、空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)、儲(chǔ)能飛輪、燃料電池、天然氣輸送等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。高速電機(jī)的主要特點(diǎn)就是轉(zhuǎn)速非常高，一般能夠高于10000r/min，適用于普通電機(jī)的檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法跟上高速電機(jī)的速度，造成比較大的誤差。另外由于高速電機(jī)的高轉(zhuǎn)速，通過(guò)固定在旋轉(zhuǎn)軸上進(jìn)行測(cè)量的傳感器更容易在高度旋轉(zhuǎn)中被甩出。因此設(shè)計(jì)一種專用于高速電機(jī)檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)十分具有應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法檢測(cè)高速電機(jī)的缺點(diǎn)，提供了一種電機(jī)性能綜合檢測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)高速電機(jī)的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)方案利用了發(fā)訊盤和磁敏轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速，發(fā)訊盤為中心有圓孔的圓盤，旋轉(zhuǎn)軸從圓孔中穿過(guò)，在電機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)訊盤收到的離心力相互抵消而不會(huì)被巨大的離心力甩出。本實(shí)用新型還利用了光電反射式高速轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)矩，該種轉(zhuǎn)矩傳感器能夠跟上高速電機(jī)的高轉(zhuǎn)速，避免了因轉(zhuǎn)速過(guò)大造成的測(cè)量誤差。還利用了紅外線溫度測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量電機(jī)溫度，高速電機(jī)不僅功率密度大，而且散熱困難，紅外線溫度測(cè)量?jī)x不用與之進(jìn)行接觸就能監(jiān)測(cè)電機(jī)溫度。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決：

一種電機(jī)性能綜合檢測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、緊急停止保護(hù)單元、三相變壓器、濾波電路、電壓電流檢測(cè)單元、采集單元、高速變頻器、變頻器調(diào)制電路、轉(zhuǎn)速測(cè)量單元、紅外線溫度測(cè)量?jī)x和高速轉(zhuǎn)矩傳感器；高速變頻器依次與電壓電流檢測(cè)單元、濾波電路、三相變壓器、緊急停止保護(hù)單元和穩(wěn)壓交流電源連接；變頻器調(diào)制電路與上位機(jī)和高速變頻器相連并控制高速變頻器動(dòng)作；采集單元分別與上位機(jī)、轉(zhuǎn)速測(cè)量單元、電壓電流檢測(cè)單元、紅外線溫度測(cè)量?jī)x和高速轉(zhuǎn)矩傳感器連接；轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量待測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速且將測(cè)量值傳輸給采集單元，電壓電流檢測(cè)單元檢測(cè)輸入待測(cè)電機(jī)的電壓和電流且將測(cè)量值傳輸給采集單元，紅外線溫度測(cè)量?jī)x測(cè)量待測(cè)電機(jī)溫度且將測(cè)量值傳輸給采集單元，高速轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)量待測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)矩且將測(cè)量值傳輸給采集單元；上位機(jī)與緊急停止保護(hù)單元連接。

上位機(jī)用于監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)并控制變頻器調(diào)制電路動(dòng)作，從而對(duì)高速變頻器控制，上位機(jī)控制緊急停止保護(hù)單元的動(dòng)作，能夠隨時(shí)切斷電路。高速變頻器受變頻器調(diào)制電路控制，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。采集單元采集轉(zhuǎn)速測(cè)量單元、電壓電流檢測(cè)單元、紅外線溫度測(cè)量?jī)x和高速轉(zhuǎn)矩傳感器的測(cè)量值，進(jìn)行放大處理后傳輸給上位機(jī)。紅外線溫度測(cè)量?jī)x利用紅外成像原理測(cè)量電機(jī)溫度，便于及時(shí)把控電機(jī)狀態(tài)，避免電機(jī)燒壞。

作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)速測(cè)量單元包括發(fā)訊盤和磁敏轉(zhuǎn)速傳感器，發(fā)訊盤固定在被測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上，磁敏轉(zhuǎn)速傳感器7與采集單元連接，磁敏轉(zhuǎn)速傳感器對(duì)準(zhǔn)發(fā)訊盤盤面，發(fā)訊盤表面均勻分布有1-100個(gè)孔或凹槽，分布有2-8個(gè)磁鋼。發(fā)訊盤由磁性材料制成，根據(jù)凹糟和非凹槽與磁敏轉(zhuǎn)速傳感器的距離不同，磁敏轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到的磁性強(qiáng)度也不同的原理，對(duì)發(fā)訊盤轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，凹槽越多測(cè)量的越精準(zhǔn)。磁鋼能夠增強(qiáng)發(fā)訊盤的磁性強(qiáng)度，增加磁敏轉(zhuǎn)速傳感器的感應(yīng)距離。

作為優(yōu)選，高速轉(zhuǎn)矩傳感器為光電反射式高速轉(zhuǎn)矩傳感器，在傳感器扭軸的兩端對(duì)稱位置噴涂有2個(gè)由反光材料組成的形狀相同的反光條紋，在傳感器外殼對(duì)應(yīng)位置固定有2個(gè)激光頭，激光頭產(chǎn)生發(fā)射光向反光條紋上照射并接收反射光，產(chǎn)生電脈沖信號(hào)。目前使用較多、較成熟的傳遞法轉(zhuǎn)矩傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)速最大值為15000r/min。其主要原因是傳感器的發(fā)訊器結(jié)構(gòu)不適宜高速測(cè)量。采用光電反射式高速轉(zhuǎn)矩傳感器，測(cè)量轉(zhuǎn)速能達(dá)到100000r/min以上。

作為優(yōu)選，三相變壓器采用星型-三角型連接。采用該接法后，得到的電壓無(wú)三次諧波。

本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：能夠精準(zhǔn)的測(cè)量高速電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行溫度，具有緊急停止功能，能夠及時(shí)保護(hù)電機(jī)。通過(guò)上位機(jī)能夠?qū)崟r(shí)跟進(jìn)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)讀取數(shù)據(jù)，下達(dá)指令控制電機(jī)調(diào)速。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是高速轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是轉(zhuǎn)速測(cè)量單元結(jié)構(gòu)示意圖。

以上附圖中各數(shù)字標(biāo)號(hào)所指代的部位名稱如下：其中，1—扭軸、2—激光頭、3—反光條紋、4—發(fā)射光、5—反射光、6—發(fā)訊盤、7—磁敏轉(zhuǎn)速傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種電機(jī)性能綜合檢測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、緊急停止保護(hù)單元、三相變壓器、濾波電路、電壓電流檢測(cè)單元、采集單元、高速變頻器、變頻器調(diào)制電路、轉(zhuǎn)速測(cè)量單元、紅外線溫度測(cè)量?jī)x和高速轉(zhuǎn)矩傳感器；高速變頻器依次通過(guò)電壓電流檢測(cè)單元、濾波電路、三相變壓器、緊急停止保護(hù)單元和穩(wěn)壓交流電源連接；變頻器調(diào)制電路與上位機(jī)和高速變頻器相連并控制高速變頻器動(dòng)作；采集單元分別與上位機(jī)、轉(zhuǎn)速測(cè)量單元、電壓電流檢測(cè)單元、紅外線溫度測(cè)量?jī)x和高速轉(zhuǎn)矩傳感器連接；轉(zhuǎn)速測(cè)量單元測(cè)量待測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速且將測(cè)量值傳輸給采集單元，電壓電流檢測(cè)單元檢測(cè)輸入待測(cè)電機(jī)的電壓和電流且將測(cè)量值傳輸給采集單元，紅外線溫度測(cè)量?jī)x測(cè)量待測(cè)電機(jī)溫度且將測(cè)量值傳輸給采集單元，高速轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)量待測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)矩且將測(cè)量值傳輸給采集單元；上位機(jī)與緊急停止保護(hù)單元連接。

如圖2所示，高速轉(zhuǎn)矩傳感器為光電反射式高速轉(zhuǎn)矩傳感器，在傳感器扭軸1的兩端對(duì)稱位置噴涂有2個(gè)由反光材料組成的形狀相同的反光條紋3，在傳感器外殼對(duì)應(yīng)位置固定有2個(gè)激光頭2，激光頭產(chǎn)生發(fā)射光4向反光條紋3上照射并接收反射光5，產(chǎn)生電脈沖信號(hào)。當(dāng)扭軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反光條紋3同步轉(zhuǎn)動(dòng)，激光頭2產(chǎn)生發(fā)射光4向反光條紋3上照射并接收反射光5，產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)。因此軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周激光頭2輸出2個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后得到2個(gè)脈沖方波，上位機(jī)根據(jù)2個(gè)脈沖方波進(jìn)行計(jì)算得到此時(shí)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩大小。

如圖3所示，轉(zhuǎn)速測(cè)量單元包括發(fā)訊盤6和磁敏轉(zhuǎn)速傳感器7，發(fā)訊盤6固定在被測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上，磁敏轉(zhuǎn)速傳感器7與采集單元連接，磁敏轉(zhuǎn)速傳感器7對(duì)準(zhǔn)發(fā)訊盤6盤面，發(fā)訊盤6表面均勻分布有1-100個(gè)孔或凹槽，分布有2-8個(gè)磁鋼。發(fā)訊盤6由磁性材料制成，根據(jù)凹糟和非凹槽與磁敏轉(zhuǎn)速傳感器7的距離不同，磁敏轉(zhuǎn)速傳感器7檢測(cè)到的磁性強(qiáng)度也不同的原理，對(duì)發(fā)訊盤6轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。凹槽越多測(cè)量的越精準(zhǔn)。磁鋼能夠增強(qiáng)發(fā)訊盤6的磁性強(qiáng)度，增加磁敏轉(zhuǎn)速傳感器7的感應(yīng)距離。

總之，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專利的涵蓋范圍。