伺(ci)服电(dian)机加(jia)载测试系统(tong)

　　伺(ci)服电机加载测试系(xi)统(tong)是(shi)由(you)电(dian)机测试行(xing)业(ye)国际领(ling)先的张(zhang)力(li)测控(kong)团(tuan)队(dui)精心(xin)打造(zao)的能量回馈式四(si)象限(xian)伺(ci)服对拖(tuo)系(xi)统(tong)，系(xi)统(tong)可用于(yu)伺服(fu)机(ji)器人(ren)电机(ji)、无刷电(dian)机(ji)及其他(ta)各种电机(ji)及驱动器(qi)综(zong)合特性(xing)测(ce)试。系统具有(you)使(shi)用灵活，测(ce)试精(jing)准、稳(wen)定，操(cao)作(zuo)安(an)全(quan)方便等特(te)点，且具(ju)有测(ce)试范(fan)围(wei)宽广、分(fen)析功(gong)能强(qiang)大等(deng)优(you)点(dian)，广泛(fan)运用于(yu)各种电(dian)机研(yan)发(fa)、检测(ce)、质(zhi)量认(ren)证(zheng)、选型等电(dian)机(ji)测(ce)试行业，如(ru)航(hang)空(kong)、航(hang)天(tian)、军事、民用、院校(xiao)、科(ke)研机构、机(ji)器人伺(ci)服等领域(yu)。

　　测试系(xi)统(tong)框图(tu)如(ru)下。该系统(tong)所有(you)涉(she)及(ji)到人(ren)机交(jiao)互(hu)都(dou)在(zai)工业控制(zhi)计(ji)算(suan)机上(shang)执(zhi)行(xing)，通(tong)过计算(suan)机(ji)上(shang)的软件(jian)下(xia)达(da)命(ming)令给(gei)到(dao)执(zhi)行(xing)机构(gou)。该(gai)系统(tong)适(shi)配(pei)测(ce)试(shi)台(tai)架为(wei)伺服对(dui)拖台架，测(ce)试(shi)机(ji)柜(gui)主要(yao)用(yong)来(lai)放(fang)置仪(yi)器(qi)仪表和(he)操作(zuo)区(qu)，测(ce)试(shi)仪表包含(han)工(gong)业控(kong)制计算机(ji)用(yong)来(lai)安(an)装(zhuang)测试(shi)软(ruan)件(jian)和各(ge)个(ge)仪(yi)表通(tong)讯(xun)，功(gong)率分(fen)析仪(yi)用来测(ce)量被测(ce)电机(ji)的(de)扭矩;转速(su);输出(chu)功(gong)率(lv);电压;电流输(shu)入(ru)功率等(deng)，电(dian)阻(zu)测(ce)试仪(yi)主(zhu)要用(yong)来测(ce)试(shi)电机(ji)的(de)空(kong)载(zai)损耗，温(wen)度(du)测(ce)试(shi)仪主(zhu)要用(yong)来(lai)测试(shi)电机(ji)的(de)温(wen)升(sheng)，电机供电(dian)电源(yuan)主(zhu)要(yao)用来(lai)给(gei)被(bei)测电机供电(dian)，电机供(gong)电电源(yuan)由(you)客户自(zi)备不(bu)放置(zhi)在机(ji)柜(gui)内。系统框图和原(yuan)理图如(ru)下(xia)所示：

　　测(ce)量(liang)参数(shu)(根据设(she)备不(bu)同(tong)配(pei)置(zhi)可以完(wan)成如下(xia)功(gong)能)

　　1空(kong)载(zai)测试(shi)：

　　空载(zai)试(shi)验(yan)是(shi)指(zhi)电(dian)机(ji)作(zuo)为(wei)空载电动机(ji)运(yun)行(xing)，其(qi)轴(zhou)端(duan)无有(you)效(xiao)机械功率输(shu)出(chu)的(de)试验(yan)(或(huo)测功(gong)机不加(jia)载(zai)时)。通(tong)过(guo)采(cai)集(ji)其(qi)母(mu)线(xian)电(dian)压;母线(xian)电(dian)流(liu);母线功率(lv);每相的(de)相电压(ya);每相(xiang)的相电流(liu);每相(xiang)的相(xiang)功率;振(zhen)动(dong)等(deng)参数(shu)。测试(shi)时(shi)自动(dong)采(cai)集、显示(shi)测(ce)试(shi)数据。记录(lu)电流(liu)、电(dian)压(ya)、输(shu)入功(gong)率、功率(lv)因(yin)数、转速(su)、温度、频率等(deng);

　　2负(fu)载(zai)测(ce)试(针对(dui)被(bei)测(ce)电机(ji)开环(huan)控制(zhi)下(xia)的测(ce)试)：

　　电(dian)机负载(zai)测(ce)试(shi)功能，包含了电机(ji)基(ji)本运(yun)行情况(kuang)的测(ce)试(shi)，同时(shi)，也(ye)可模拟(ni)不(bu)同转(zhuan)速下电(dian)机(ji)的运(yun)行情(qing)况，方(fang)便(bian)用户对(dui)电机(ji)实(shi)际(ji)应(ying)用时所遇(yu)到(dao)的情况(kuang)进行预判(pan)。例如，模拟电(dian)机工况(kuang)带(dai)载(zai)运行(xing)，模拟恒扭矩状(zhuang)态(tai)，可以(yi)显示(shi)扭(niu)矩(ju)转(zhuan)速(su)相对(dui)应(ying)的变化情况。主要(yao)测试(shi)被(bei)测电(dian)机在(zai)不(bu)同负载下的机(ji)械参数和(he)电性(xing)能参(can)数。

　　机械性(xing)能(neng)包含(han)：电机(ji)运(yun)行(xing)转速(su)、扭矩(ju)、输出功(gong)率(lv)、转(zhuan)向;角(jiao)度等(deng)。

　　电(dian)量参(can)数：控(kong)制器母(mu)线(xian)的电(dian)压;电流(liu);输入功(gong)率(lv);控制(zhi)器(qi)输出及电机输(shu)入(ru)端的电压(U V W);电(dian)流(U V W);输(shu)入功率(lv)(U V W);功(gong)率因(yin)素等(deng)。

　　其他参(can)数(shu)：电机(ji)效(xiao)率;驱(qu)动器(qi)效率;整机效率(lv);温(wen)度(du)等(deng)。

　　具体测试(shi)试验(yan)有以下(xia)方式(shi)

　　2.1手动(dong)加(jia)载试(shi)验：

　　通过上位(wei)机软件(jian)将被测(ce)电机运(yun)行(xing)在设(she)定(ding)的转速或(huo)额(e)定电压(ya)下(xia)，通过操(cao)作员(yuan)拉(la)动软件上的加载(zai)滚(gun)动(dong)条(tiao)，来控制(zhi)测功(gong)机给被测(ce)电(dian)机(ji)加载(zai)，并实时(shi)显(xian)示(shi)测试的(de)数(shu)据与(yu)曲(qu)线(xian)，如(ru)工作(zuo)特性曲线图(tu)，T/N,T/I曲线等

　　(具(ju)有(you)单(dan)点(dian)手(shou)动(dong)控制(zhi)功能(neng)，按(an)设(she)定的(de)控制模式(shi)和(he)设定的(de)控制量(liang)控(kong)制(zhi)电(dian)机工况)

　　2.2合(he)格不(bu)合(he)格测(ce)试(shi)：

　　通过上(shang)位机(ji)软(ruan)件(jian)将(jiang)被测(ce)电(dian)机运(yun)行在设定的(de)额(e)定(ding)电压(ya)下(xia)，通过(guo)测(ce)试(shi)软件(jian)让测功机(ji)输出(chu)设(she)定(ding)负载，系(xi)统(tong)可调用(yong)工(gong)程设定好在(zai)某(mou)个(ge)负载(zai)的(de)给被测产(chan)品(pin)设(she)置(zhi)的(de)上下限，并(bing)判(pan)断(duan)当(dang)前测量(liang)参数(shu)是(shi)否(fou)在(zai)其范(fan)围(wei)。

　　2.3定点电流(liu)测试：

　　通过上位(wei)机软(ruan)件(jian)将(jiang)被(bei)测电(dian)机(ji)运(yun)行在(zai)设(she)定(ding)的转速(su)或(huo)额(e)定(ding)电(dian)压(ya)下(xia)，测试(shi)软(ruan)件可根(gen)据工程师设(she)定(ding)好(hao)的参数进(jin)行(xing)电(dian)流闭(bi)环控(kong)制，测试电机在不同(tong)电(dian)流下(xia)的性(xing)能(neng)。如(ru)工(gong)作特(te)性(xing)曲线(xian)图，T/N,T/I曲线(xian)等(deng)

　　2.4定点转(zhuan)速测试：

　　通(tong)过上(shang)位(wei)机软件将被测电(dian)机(ji)运行(xing)在(zai)设定(ding)的(de)转(zhuan)速或(huo)额定(ding)电压下，测试(shi)软件可根据工(gong)程师(shi)设(she)定(ding)好(hao)的(de)参(can)数进(jin)行(xing)转速(su)闭(bi)环(huan)控(kong)制，测(ce)试电机在不(bu)同(tong)转(zhuan)速(su)下的(de)性(xing)能(neng)。如(ru)工作特(te)性曲(qu)线图，T/N,T/I曲(qu)线(xian)等(deng)

　　2.5全(quan)程测(ce)试：

　　通(tong)过(guo)上位机(ji)软件将(jiang)被测(ce)电(dian)机运(yun)行在设(she)定(ding)的转速或(huo)额(e)定(ding)电(dian)压(ya)下，测(ce)试软(ruan)件可(ke)根据(ju)工程(cheng)师(shi)设(she)定好的(de)参数(shu)进行(xing)扭(niu)矩(ju)闭(bi)环(huan)控制(zhi)，测试电机在空(kong)载(zai)加(jia)载(zai)到(dao)设定(ding)负(fu)载，并(bing)在(zai)设(she)定负(fu)载(zai)卸(xie)载到(dao)空载(zai)整(zheng)个过程(cheng)的(de)测试。因为电机有(you)励磁(ci)特(te)性(xing)所(suo)以电(dian)机的加(jia)载(zai)上升曲(qu)线(xian)和下降(jiang)曲线不(bu)同(tong)。测试软(ruan)件会将下降(jiang)曲(qu)线(xian)和(he)上(shang)升(sheng)曲线(xian)通过软件计算(suan)，绘制(zhi)出理想的工(gong)作特(te)性(xing)曲(qu)线图。

　　2.6校(xiao)正测(ce)试(shi)：

　　将(jiang)厂商配置的(de)校正平(ping)衡杆(gan)，锁(suo)在(zai)测(ce)功(gong)机(ji)输出(chu)轴(zhou)，通(tong)过(guo)软(ruan)件控制(zhi)测(ce)功机(ji)加(jia)载，在平(ping)衡(heng)杆(gan)对(dui)应(ying)挂点上挂上砝码，看(kan)其转(zhuan)矩是(shi)否符(fu)合(he)精度要求，如果(guo)稍(shao)许偏差可通过调(diao)节(jie)测(ce)功(gong)机电路板上(shang)的电位器(qi)调整(zheng)。实现用户在本场(chang)能(neng)自我校(xiao)正(zheng)测(ce)功机(ji)准确(que)与(yu)否(fou)。

　　3.型(xing)试试验测(ce)试：(针对被测(ce)电机(ji)闭(bi)环(huan)控(kong)制(zhi)下(xia)的(de)测试)

　　3.1工作区(qu)测试(shi)：

　　工(gong)作区测(ce)试(shi)主要(yao)针对被测(ce)电机(ji)的额定测(ce)试和(he)峰值测(ce)试一体(ti)，测试被测电(dian)机(ji)在(zai)短时(shi)工作(zuo)区(qu)和连(lian)续(xu)工(gong)作(zuo)的性(xing)能，测试(shi)参(can)数(shu)有(you)扭矩(ju);转速(su);功率(lv);温(wen)度等。工作(zuo)区(qu)用(yong)转速和(he)转(zhuan)矩(ju)组成(cheng)的(de)二(er)维(wei)平(ping)面(mian)坐标(biao)表示(shi)。电(dian)机温(wen)升不(bu)超(chao)过(guo)规(gui)定值，能长(zhang)期(qi)工作的区(qu)域为(wei)连(lian)续(xu)工作区(qu)。下图中处于(yu)“连(lian)续(xu)堵(du)转转(zhuan)矩(ju)”，“额(e)定(ding)转矩(ju)”和(he)“最高允(yun)许(xu)转(zhuan)速”以(yi)内的工作(zuo)区域(yu)(图(tu)中无(wu)阴影(ying)区(qu)域(yu))，它是由电(dian)机(ji)的发(fa)热(re)，受离(li)心力(li)影(ying)响(xiang)的机械强度，换相或(huo)驱动(dong)器的(de)极限(xian)工作(zuo)条件限制的(de)范围。超出连(lian)续工作区(qu)，允许电机(ji)短时(shi)过载(zai)运(yun)行的(de)区域(yu)为(wei)断(duan)续(xu)工作区(qu)(图中(zhong)阴影区(qu)域)。

　　注(zhu)1：额(e)定(ding)功率PN，额定(ding)转速nN与(yu)额定转矩(ju)TN的(de)关(guan)系为(wei)：PN = TN x (2π/60 x nN)

　　注(zhu)2：对(dui)于带油(you)封，制动器(qi)等其他附(fu)件的(de)电机，应降(jiang)额(e)使用(yong)。

　　试验(yan)方(fang)法(fa)：根据国(guo)标(biao)GB/T 30549 -2014来完(wan)成此(ci)项试(shi)验(yan)

　　连续(xu)工(gong)作区测试(国(guo)标定(ding)义(yi))：将被(bei)测电机固(gu)定(ding)在试(shi)验台(tai)架(jia)上，试(shi)验(yan)环境(jing)应不(bu)受外(wai)界辐(fu)射(she)及气流影响(xiang)。连(lian)续工(gong)作区(qu)的实验在(zai)转(zhuan)速n0,nN和(he)nmax三点(dian)进(jin)行。其(qi)中(zhong)n0为(wei)零(ling)速(su)，即(ji)电机(ji)堵转(zhuan);nN为额(e)定(ding)转速点(dian);nmax为最高允许转(zhuan)速。在(zai)上(shang)述(shu)三(san)点(dian)施加(jia)对(dui)应的(de)最(zui)大(da)负(fu)载转(zhuan)矩(ju)，电(dian)机(ji)的温(wen)升不(bu)超过(guo)设计的(de)规(gui)定值。

　　连续(xu)工作(zuo)区(qu)测(ce)试方法(fa)：

　　1. 在(zai)額(e)定转矩(ju)条(tiao)件(jian)下,从额(e)定转(zhuan)速开始(shi).测得(de)转(zhuan)速n1・使(shi)得(de)电机(ji)在此转速(su)下(xia)运行(xing)2小(xiao)时(shi)的温(wen)升为(wei)60K(具(ju)体根(gen)据(ju)设计(ji)来定).此转(zhuan)速为(wei)电(dian)机在额定(ding)负载时.能(neng)连续工作的(de)最高转(zhuan)速(su).

　　2、在空(kong)载条件下，从额(e)定转(zhuan)速开始，以(yi)毎(mei)分钟増加(jia)60rpm的(de)速度逐渐(jian)增(zeng)加电机(ji)转(zhuan)速(su).井(jing)同(tong)时(shi)現察(cha)实际(ji)測(ce)量转速.当(dang)实际(ji)转(zhuan)速(su)不(bu)随(sui)设定(ding)转速(su)増(zeng)加时(shi)，记下此时的(de)转速n2・此转(zhuan)速亦为(wei)空载(zai)最(zui)高(gao)转速(su).

　　1. 短时(shi)工(gong)作区测试(国(guo)标定义(yi))：将被(bei)测(ce)电机(ji)固(gu)定在(zai)试验台(tai)架(jia)上，试验(yan)环(huan)境应(ying)不受(shou)外界(jie)辐(fu)射及(ji)气流(liu)影响(xiang)的(de)实(shi)验(yan)在(zai)转(zhuan)速(su)n0和(he)nmax两点(dian)进(jin)行，在该点施(shi)加规定(ding)倍率的额定转(zhuan)矩，测量(liang)其(qi)温升在(zai)规(gui)定(ding)的时(shi)间(jian)内符合设计要求。

　　短时(shi)工作区(qu)测(ce)试方法(fa)：

　　2. 在0.25额定转速条(tiao)件下，在(zai)1min之内，转矩从额定转矩逐渐增(zeng)加至(zhi)3倍(bei)额(e)定(ding)扭(niu)矩，测试电(dian)机(ji)表面(mian)温度(du)不超过(guo)60℃。

　　3. 在(zai)0.5额定转(zhuan)速条件下，在30s之内，转矩(ju)从(cong)额定(ding)转矩逐渐(jian)增加(jia)至(zhi)3倍额(e)定扭(niu)矩(ju)，测(ce)试电机(ji)表(biao)面(mian)温度不(bu)超过(guo)60℃。

　　4. 在0.75额(e)定(ding)转速(su)条(tiao)件下(xia)，在10s之(zhi)内，转矩从(cong)额定(ding)转矩逐渐(jian)增加至3倍(bei)额(e)定扭矩(ju)，测试电(dian)机表(biao)面(mian)温(wen)度不超过60℃。

　　5. 在(zai)额(e)定(ding)转(zhuan)速条件下(xia)，在5s之(zhi)内，转矩从额(e)定转(zhuan)矩逐渐增加(jia)至(zhi)3倍(bei)额定(ding)扭矩，测(ce)试电机表面温度不超(chao)过(guo)60℃。

　　测(ce)量参数(shu)：(扭矩(ju)，转速，电(dian)压，电流(liu)，功(gong)率，温度(du)，时(shi)间(jian)等)

　　额定(ding)功率(lv)：在(zai)连续工作区内，电机(ji)所输出(chu)的(de)最(zui)大(da)功(gong)率(lv)

　　额(e)定(ding)转(zhuan)矩(ju)：电(dian)机在额定(ding)功率(lv)和(he)额(e)定转(zhuan)速下(xia)的输(shu)出(chu)转(zhuan)矩(ju)

　　额(e)定(ding)转(zhuan)速：在连(lian)续工作区内，电机额(e)定(ding)功(gong)率点(dian)的(de)转速

　　连(lian)续(xu)堵(du)转转(zhuan)矩：在(zai)连续(xu)工(gong)作(zuo)区(qu)内，电(dian)机所输(shu)出的最(zui)大连续(xu)转矩(ju)

　　峰(feng)值(zhi)堵(du)转(zhuan)转矩(ju)：在超(chao)出连(lian)续工(gong)作区(qu)，电(dian)机(ji)允许短(duan)时(shi)输出的(de)最(zui)大(da)转(zhuan)矩(ju)

　　连续堵转电流(liu)：在(zai)连(lian)续(xu)工作(zuo)区(qu)内，对应(ying)连续堵转转矩(ju)是的绕组电流(liu)(方波驱(qu)动电(dian)机(ji)电(dian)流(liu)为(wei)峰(feng)值，正(zheng)玄(xuan)波驱动电(dian)机电(dian)流为(wei)有效(xiao)值(zhi))

　　最(zui)高允许转速(su)：在(zai)保证电气(qi)绝缘(yuan)介(jie)电强(qiang)度(du)和机(ji)械(xie)强度条(tiao)件，电(dian)机最(zui)大设计(ji)转速(su)(方(fang)法2在(zai)空(kong)载条件下(xia)，从额定(ding)转(zhuan)速(su)开始，以毎分钟増加60rpm的速度逐(zhu)渐增(zeng)加电(dian)机(ji)转(zhuan)速.井(jing)同(tong)时現(xian)察(cha)实际(ji)測(ce)量转速.当(dang)实(shi)际转速不随(sui)设(she)定转速増加时，记下此时(shi)的(de)转速n2・此(ci)转(zhuan)速亦(yi)为空载最(zui)高转(zhuan)速(su).)

　　过(guo)载(zai)扭(niu)矩(ju)：在1.2倍额(e)定转(zhuan)矩条件(jian)下，在额定(ding)转(zhuan)速(su)开始(shi)，连(lian)续(xu)运(yun)行(xing)2min，记下此(ci)时电机(ji)的(de)外壳(ke)温(wen)度T不(bu)超(chao)过(guo)设(she)定的值。

　　3.2转矩(ju)波动测(ce)试(shi)：

　　国(guo)标(biao)定义：根(gen)据(ju)国标GB/T 30549-2014 明确定义(yi)了(le)电机的转矩(ju)波动(dong)测试方法，电机(ji)在最(zui)低(di)速下的转(zhuan)矩(ju)波动系(xi)数推(tui)荐(jian)按照(zhao)下列值规定(ding)：3%;5%，7%，10%，15%。(注(zhu)：电机(ji)的(de)转(zhuan)矩(ju)波(bo)动是(shi)电(dian)机(ji)和配套(tao)驱(qu)动器(qi)所组(zu)成的(de)系统的(de)综合(he)反映(ying)，必(bi)要时(shi)制造商(shang)应(ying)和用户(hu)协(xie)商(shang)一(yi)致，明确(que)测(ce)量(liang)条件(jian))。在稳(wen)定工作温(wen)度下(xia)，电机(ji)施(shi)加额(e)定(ding)转矩，并(bing)在产(chan)品(pin)专(zhuan)用(yong)技术条(tiao)件规定(ding)的最(zui)低转速(su)下(xia)运行(xing)，用转矩测试仪测(ce)量并记录电机在一转(zhuan)中的(de)输出转(zhuan)矩，找出最(zui)大(da)转(zhuan)矩和最小转矩，按(an)公(gong)式计算电机的(de)转矩(ju)波动(dong)系(xi)数(shu)，结果应(ying)符合技术(shu)要(yao)求(qiu)。

　　测试方(fang)法(fa)：(被(bei)测电(dian)机处(chu)于(yu)开环控制(zhi)下)

　　将(jiang)被(bei)测电机(ji)固定在(zai)试验台架(jia)上(shang)，试验环境(jing)应(ying)不受外(wai)界(jie)辐(fu)射(she)及(ji)气(qi)流影响。利(li)用(yong)开(kai)环(huan)控(kong)制方式(shi)将(jiang)被(bei)测电机通(tong)电(dian)，控(kong)制系(xi)统将(jiang)对拖(tuo)电机(ji)以一定(ding)转速(0.1~20rpm 设(she)定(ding))稳速(su)旋转(zhuan)，被测(ce)电(dian)机(ji)为了(le)摆(bai)脱(tuo)托控(kong)，会(hui)使(shi)用(yong)全部(bu)的(de)转(zhuan)矩力(li)争摆脱(tuo)，从而(er)测(ce)试电(dian)机在这样(yang)运行下的(de)扭矩波(bo)动。由于(yu)扭(niu)矩传(chuan)感(gan)器(qi)分(fen)辨率(lv)和仪器仪表采样(yang)率的特性建议(yi)测(ce)试转矩(ju)波(bo)动(dong)时高速扭矩波(bo)动测试(shi)，建议(yi) 1000rpm 内(nei)。

　　测(ce)量参(can)数(shu)：扭(niu)矩(ju)，时间(jian)等。

　　3.3转速波(bo)动(dong)测(ce)试(shi)：

　　国(guo)标(biao)定义(yi)：根(gen)据(ju)国(guo)标(biao)GB/T21418-2008定义了(le)电机的(de)转速(su)波动(dong)测试(shi)方法(fa)，试(shi)验(yan)在电(dian)机(ji)空(kong)载(zai)条(tiao)件下进(jin)行，系(xi)统(tong)输(shu)入(ru)额定(ding)正(zheng)反(fan)转转(zhuan)速指(zhi)令(改(gai)变方向但(dan)不改变变(bian)量值)，测(ce)量(liang)电动(dong)机(ji)的正(zheng)反转速(su)平(ping)均(jun)转速nccw和ncw,按(an)公式计(ji)算正反(fan)转(zhuan)速(su)差。系(xi)统(tong)在额(e)定(ding)转速，空载(zai)条件下(xia)运(yun)行(xing)，测量出电动(dong)机最(zui)大(da)瞬(shun)态(tai)转(zhuan)速(su)和(he)最(zui)低瞬(shun)态(tai)转(zhuan)速(su)，计(ji)算出(chu)转速波(bo)动系(xi)数(shu)。瞬(shun)态转速最大(da)值(zhi)为nmax,最小(xiao)值(zhi)为nmin

　　测试方(fang)法：将(jiang)被测电(dian)机固(gu)定(ding)在试(shi)验(yan)台(tai)架(jia)上，试验(yan)环(huan)境应不(bu)受外界(jie)辐射及气(qi)流影响。将被(bei)测(ce)电(dian)机运行在(zai)额定转(zhuan)速条(tiao)件(jian)下，通过(guo)功(gong)率分(fen)析仪或者(zhe)模拟示波(bo)器读取高精度(du)转(zhuan)速(su)编码器(qi)的(de)值来(lai)计算(suan)转(zhuan)速波(bo)动。

　　测量(liang)参(can)数(shu)：转速(su)，时(shi)间等(deng)。

　　3.4转矩变化(hua)的(de)时间响应：

　　国标定义：根据(ju)国(guo)标定义(yi)了(le)转(zhuan)矩变化的(de)时(shi)间响应，系统正常(chang)运行时，对被测电机施(shi)加转(zhuan)矩或(huo)突(tu)然卸(xie)去(qu)转矩负(fu)载，被测电(dian)机(ji)转(zhuan)速(su)随时(shi)间(jian)的变化叫(jiao)做(zuo)系统对(dui)转(zhuan)矩变化(hua)的时间(jian)响(xiang)应。

　　测试(shi)方(fang)法1：将被(bei)测(ce)电(dian)机固定(ding)在(zai)试验(yan)台(tai)架上(shang)，试验环境(jing)应(ying)不(bu)受外(wai)界(jie)辐(fu)射及(ji)气流影响(xiang)。将(jiang)被测(ce)电(dian)机运行(xing)在0.5 倍(bei)的(de)额(e)定转(zhuan)速条件下(xia)，伺服(fu)对拖系统由空(kong)载(zai)突(tu)然(ran)施加(jia)到 0.5 倍连(lian)续工作(zuo)区(qu)中(zhong)最大(da)的扭(niu)矩(ju)，稳(wen)定(ding)后卸去(qu)该转矩负(fu)载，记(ji)录转(zhuan)矩变(bian)化的时(shi)间(jian)响应(ying)曲线;绘(hui)制(zhi)时间响应(ying)曲线(xian)图(tu)。判(pan)断其(qi)如(ru)下图(tu)转速曲(qu)线(xian)，随(sui)着转(zhuan)矩变化(hua)，转速(su)从突变开始到突变结束(shu)的时(shi)间(jian)定(ding)义(yi)为(wei)扭(niu)矩变化(hua)的时(shi)间响(xiang)应。

　　测试(shi)方(fang)法(fa)2：将被测电(dian)机(ji)固(gu)定在试(shi)验(yan)台(tai)架(jia)上(shang)，试(shi)验(yan)环(huan)境应(ying)不受外界辐射及(ji)气流(liu)影(ying)响(xiang)。系统控制被测(ce)电(dian)机做(zuo)转矩模(mo)式(shi)，通(tong)过(guo)对(dui)拖(tuo)电机(ji)拖(tuo)动被测(ce)电机，系(xi)统(tong)控制(zhi)被测电(dian)机(ji)从空(kong)载(zai)加(jia)到(dao)0.5倍(bei)额定(ding)转矩(ju)。记(ji)录(lu)其扭(niu)矩变(bian)化(hua)的(de)时(shi)间定义为扭(niu)矩(ju)变(bian)化(hua)的时间(jian)响应。

　　3.5转(zhuan)速(su)变(bian)化的(de)时间响应：

　　国(guo)标(biao)定(ding)义(yi)：根(gen)据国(guo)标GB/T 21418-2008定(ding)义被(bei)测电机在空(kong)载零(ling)速条(tiao)件(jian)下，系统(驱动(dong)器)输(shu)入速(su)度(转(zhuan)速(su))阶(jie)跃(yue)信(xin)号，转(zhuan)速(su)变化的(de)时(shi)间(jian)响应(ying)过程中的响(xiang)应时(shi)间，超调(diao)量和(he)建立时(shi)间(jian)，应符(fu)合(he)产(chan)品(pin)专用(yong)技(ji)术(shu)条件的规定。试(shi)验方法使电(dian)动机处(chu)于(yu)空(kong)载(zai)零速(su)状(zhuang)态(tai)下(xia)，输(shu)入对应额(e)定(ding)转速nN的(de)阶(jie)跃信(xin)号(hao)，记(ji)录(lu)正(zheng)阶(jie)跃(yue)输入(ru)的时(shi)间(jian)响应曲(qu)线(xian)，读(du)出响(xiang)应时间，建立(li)时(shi)间和瞬态超(chao)调并(bing)计(ji)算(suan)出超(chao)调(diao)量(liang)。在(zai)稳(wen)定的(de)nN转速下(xia)，输入(ru)信(xin)号(hao)阶跃(yue)到零(ling)，记(ji)录负(fu)阶跃输入(ru)的时间响应曲(qu)线，读(du)出(chu)响(xiang)应(ying)时间，建立(li)时(shi)间(jian)和(he)瞬(shun)态超(chao)调(diao)并(bing)计算(suan)出(chu)超(chao)调量。改(gai)变电(dian)动机(ji)转(zhuan)向重(zhong)复(fu)上述试验，测(ce)量四次去平均值(zhi)。

　　测(ce)试(shi)方(fang)法：将(jiang)被测电机固(gu)定在试验(yan)台(tai)架(jia)上(shang)，试(shi)验环境(jing)应(ying)不受外(wai)界辐射(she)及(ji)气(qi)流(liu)影响(xiang)。系统(tong)控制(zhi)被(bei)测(ce)电(dian)机(ji)做转(zhuan)速模式，通(tong)过系统(tong)控(kong)制被测电(dian)机(ji)从空(kong)载加到额(e)定(ding)转(zhuan)速。记录(lu)其发(fa)送信(xin)号(hao)到(dao)转(zhuan)速(su)稳(wen)定的时间(jian)定(ding)义为转速(su)变(bian)化(hua)的(de)时(shi)间(jian)响(xiang)应。

　　测(ce)量参数(shu)

　　建立(li)时(shi)间(jian)：从一(yi)个输(shu)入(ru)变量发生变(bian)量(liang)阶(jie)跃变(bian)化(hua)的(de)瞬间(jian)起，至输出变(bian)量偏离(li)其(qi)最终稳(wen)态(tai)值与(yu)初始稳态值(zhi)之差(cha)不(bu)超过(guo)±5%的(de)瞬(shun)间止(zhi)的持续(xu)时间(jian)间(jian)隔(ge)。

　　转(zhuan)速变(bian)化响(xiang)应(ying)时间(jian)：发送(song)信(xin)号到转速稳(wen)定(ding)的(de)时(shi)间(jian)定义为转速变(bian)化的(de)时间(jian)响应

　　频带宽度：系(xi)统输(shu)入(ru)量为(wei)正(zheng)弦(xian)波(bo)，随着(zhe)正(zheng)弦波(bo)信(xin)号的频率逐(zhu)渐(jian)升(sheng)高(其(qi)幅值(zhi)为(wei)额定(ding)转速(su)的(de)0.01倍，1hz)，记(ji)录电(dian)动(dong)机(ji)对(dui)应的(de)转速曲线(xian)。对应的输(shu)出量的(de)相位(wei)滞(zhi)后逐(zhu)渐增(zeng)大同(tong)时幅(fu)值逐(zhu)渐(jian)减(jian)小(xiao)，相位(wei)滞(zhi)后(hou)增大至90°时或(huo)者幅值(zhi)减少至(zhi)低(di)频段幅值(zhi)1/√￣2时(shi)的(de)频(pin)率叫做系统(tong)频带宽(kuan)度。

　　机(ji)电(dian)时(shi)间(jian)常数：在(zai)恒转(zhuan)矩驱(qu)动(dong)下，空载(zai)转速由(you) t=0 上升(sheng)到 63.2%稳定转(zhuan)速(su)所需(xu)的时间(jian);

　　电(dian)气时间(jian)常(chang)数：在(zai)阶跃(yue)输入(ru)电压和规(gui)定(ding)条(tiao)件下(xia)，堵(du)载电机(ji)使绕组电流达到其最终(zhong)值(zhi)的 63.2%所需的(de)时(shi)间

　　3.6反向电动(dong)势(shi)：

　　国标定(ding)义：根据(ju)国(guo)标(biao)GB/T 30549-2014 定义(yi)

　　了(le)电机的(de)反(fan)向电动势(shi)常数(shu)试(shi)验(yan)方(fang)法(fa)，被测(ce)电(dian)机(ji)不通电(dian)，对(dui)拖(tuo)电(dian)机将被(bei)测电(dian)机拖(tuo)动(dong)至规(gui)定的(de)某一(yi)转速n,用示波器(qi)观(guan)测(ce)其波形(xing)，应(ying)符合(he)技术(shu)要求。测(ce)取电机转速(su)为(wei)n时的线(xian)反(fan)电动(dong)势U，根据公式(shi)计(ji)算反(fan)向电(dian)动(dong)势常(chang)数(shu)

　　测试方法：测(ce)试(shi)发(fa)电斜(xie)率(lv)：通(tong)过测(ce)功(gong)机(ji)稳(wen)速(su)拖(tuo)动被(bei)测(ce)电机至(zhi)某一个或(huo)多(duo)个转速(su)旋转(zhuan)，测(ce)试并(bing)记(ji)录(lu)被测(ce)电机驱动端(duan)在正(zheng)反两(liang)个方(fang)向(xiang)在(zai)相(xiang)同(tong)转(zhuan)速(su)下的(de)输(shu)出电(dian)压Ud,利用(yong)公(gong)式K=Ud/n×1000计算输(shu)出发电斜率。

　　测试电(dian)机波(bo)形(xing)：通过(guo)测功机稳(wen)速(su)拖动(dong)被测(ce)电机至(zhi)某(mou)一(yi)个或(huo)多个(ge)转(zhuan)速旋转(zhuan)，可(ke)通(tong)过功率(lv)分析(xi)仪观察反向(xiang)电动势波(bo)形相(xiang)位差。

　　测(ce)试参数(shu)：电(dian)压(ya);波(bo)形(xing)(波形可以通过功率分(fen)析(xi)仪(yi)观(guan)察(cha)，软件(jian)波形(xing)仅供参(can)考(kao)(有(you)通讯延时(shi)问题))

　　反(fan)向电(dian)动(dong)势测(ce)试接(jie)线方(fang)式(shi)

　　3.7效(xiao)率云图测试(shi)：

　　测试(shi)软(ruan)件可根据(ju)工(gong)程师(shi)设定好(hao)的参数，测试(shi)电机(ji)在不同(tong)转速下，不同扭矩(ju)下的(de)效率，并(bing)绘制出效率云(yun)图。

　　3.8其(qi)他(ta)测试(shi) ：

　　应(ying)用领域(yu)： 伺服电机加(jia)载性(xing)能测试广泛应用于EPS电(dian)机(ji)，运(yun)动(dong)控(kong)制电机(ji)及(ji)派生产品(pin)的综合(he)性(xing)能(neng)测试，已逐(zhu)步推(tui)广(guang)至机器(qi)人(ren)及(ji)智能家居行业(ye)。