永磁加载测试平台及其测试方法与流程

本发明涉及工业测试设备，尤其涉及一种永磁加载测试平台及其测试方法。

背景技术：

1、现阶段针对旋转类被测设备的负载性能测试，主要依托机械式负载装置与传统电涡流加载测试设备完成动态负载模拟作业，机械式负载装置主要依靠摩擦副接触产生阻尼负载，设备运行过程中不可避免存在持续性摩擦损耗，摩擦磨损会直接造成负载输出数值偏移，导致采集的扭矩、转速等测试数据失真，测试重复性较差。传统电涡流测试设备无法实现精准调节，负载调节精度不足，难以满足永磁传动设备动态特性测试需求。

2、亟需研发一种无摩擦损耗、负载调节精度高、工况适配性广且集成智能化控制系统的永磁加载测试平台，以此解决现有测试设备数据失真、调控精度不足的难题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种永磁加载测试平台及其测试方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种永磁加载测试平台，其包括机架、加载电机、输入端传感器、被测设备、输出端传感器、永磁涡流加载设备以及数据采集控制系统；

3、所述加载电机、所述输入端传感器、所述被测设备、所述输出端传感器、所述永磁涡流加载设备均装载在所述机架上且依序设置；

4、所述加载电机用于提供协同驱动扭矩，配合所述被测设备完成闭环运转测试；

5、所述输入端传感器设置在所述加载电机与所述被测设备输入端之间，用于采集所述被测设备输入端运行参数；

6、所述输出端传感器设置在所述被测设备输出端与所述永磁涡流加载设备之间，用于采集所述被测设备输出端运行参数；

7、所述永磁涡流加载设备用于产生可控的制动力矩，模拟所述被测设备的实际工况负载；

8、所述数据采集控制系统与所述加载电机、输入端传感器、被测设备、输出端传感器、永磁涡流加载设备均通信连接。

9、在一些实施例中，所述永磁涡流加载设备包括永磁体阵列盘、导体盘以及气隙调节装置；

10、所述永磁体阵列盘与所述导体盘相对布设；

11、所述气隙调节装置分别与所述永磁体阵列盘、所述导体盘传动连接，用于调节所述永磁体阵列盘与所述导体盘之间的气隙间距。

12、在一些实施例中，所述导体盘为双层复合结构，包括金属导电层与高强度基底层，所述金属导电层采用铜材质或铝材质制备。

13、在一些实施例中，所述永磁体阵列盘包括盘体、多个永磁体以及导磁盘；

14、多个所述永磁体呈交错布置结构嵌装于所述盘体正面，所述导磁盘固定安装于所述盘体背面，或导磁盘与所述盘体一体成型。

15、在一些实施例中，所述机械式调节结构包括调节手柄以及齿轮传动组件；

16、所述调节手柄与所述齿轮传动组件输入端相连，通过旋转所述调节手柄驱动所述齿轮传动组件运转以带动所述永磁体阵列盘与所述导体盘发生相对位移。

17、在本实施例中，还构建了一种永磁加载测试平台的测试方法，其基于所述永磁加载测试平台，其包括步骤：

18、s1、通过上位机输入被测设备对应的目标负载参数，数据采集控制系统自动计算初始气隙值与目标滑差率，控制气隙调节装置将永磁体阵列盘与导体盘调节至预设气隙位置；

19、s2、启动加载电机，调节永磁体阵列盘与导体盘的相对空间位置，使永磁体磁力线垂直穿过导体盘；同时通过轴向力检测模块与振动检测模块实时监测运行状态，校正永磁体阵列盘与导体盘装配姿态与同轴度；

20、s3、驱动被测设备运转，加载电机按照预设滑差率同步匹配运行状态，输入端传感器与输出端传感器实时采集转速、扭矩、温度原始运行数据，并同步上传至数据采集控制系统；

21、s4、数据采集控制系统将实时采集的扭矩曲线与内部预存的标准负荷曲线进行比对分析，测算被测设备在不同滑差率工况下的动态响应特性，并核算设备运行效率、温升值、运行稳定性三个性能指标，完成被测设备性能验证。

22、在一些实施例中，在步骤s1中，所述目标负载参数包括恒定负载参数、阶跃负载参数以及波动负载参数。

23、在一些实施例中，在步骤s2中，当设备轴向力波动值小于预设阈值、振动幅值低于安全限定值且磁力线垂直度满足设定容差范围后，锁定气隙调节装置。

24、在一些实施例中，在步骤s3中，采用分级加载方式，完成轻载、中载、满载、过载四种工况测试，每种工况运行预设时长。

25、在一些实施例中，在步骤s4中，所述动态响应特性包含响应延迟时间、负载跟随精度、转速波动系数。

26、实施本发明具有以下有益效果：该永磁加载测试平台采用永磁涡流加载结构替代传统机械式摩擦加载结构，从根源上避免摩擦副磨损、发热老化等问题，消除摩擦损耗对测试数据的干扰，解决了传统负载装置测试数据漂移、重复性差的问题。相较于摩擦加载，永磁涡流加载属于非接触式加载方式，无机械接触磨损，负载输出稳定性不受摩擦面状态影响。本发明在被测设备输入端、输出端分别设置独立传感器，可同步采集双向运行参数，实现数据双向校验与差值分析，精准还原被测设备实际运行状态。另外，依托加载电机协同配合负载设备完成闭环运转测试模式，可适配多规格旋转类被测设备，能够同时满足产品研发标定、出厂抽检、老化测试、极限性能测试等多种作业场景，大幅提升测试平台的通用适配能力。

1.一种永磁加载测试平台，其特征在于，包括机架（1）、加载电机（2）、输入端传感器（3）、被测设备（4）、输出端传感器（5）、永磁涡流加载设备（6）以及数据采集控制系统；

2.根据权利要求1所述的永磁加载测试平台，其特征在于，所述永磁涡流加载设备（6）包括永磁体阵列盘（61）、导体盘（62）以及气隙调节装置（63）；

3.根据权利要求2所述的永磁加载测试平台，其特征在于，所述导体盘（62）为双层复合结构，包括金属导电层与高强度基底层，所述金属导电层采用铜材质或铝材质制备。

4.根据权利要求2所述的永磁加载测试平台，其特征在于，所述永磁体阵列盘（61）包括盘体（611）、多个永磁体（612）以及导磁盘；

5.根据权利要求2所述的永磁加载测试平台，其特征在于，所述气隙调节装置（63）为机械式调节结构，所述机械式调节结构包括调节手柄（631）以及齿轮传动组件；

6.一种永磁加载测试平台的测试方法，其基于权利要求1至5任一项所述永磁加载测试平台，其特征在于，包括步骤：

7.根据权利要求6所述的永磁加载测试平台的测试方法，其特征在于，在步骤s1中，所述目标负载参数包括恒定负载参数、阶跃负载参数以及波动负载参数。

8.根据权利要求6所述的永磁加载测试平台的测试方法，其特征在于，在步骤s2中，当设备轴向力波动值小于预设阈值、振动幅值低于安全限定值且磁力线垂直度满足设定容差范围后，锁定气隙调节装置（63）。

9.根据权利要求6所述的永磁加载测试平台的测试方法，其特征在于，在步骤s3中，采用分级加载方式，完成轻载、中载、满载、过载四种工况测试，每种工况运行预设时长。

10.根据权利要求6所述的永磁加载测试平台的测试方法，其特征在于，在步骤s4中，所述动态响应特性包含响应延迟时间、负载跟随精度、转速波动系数。