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一种交流伺服电机直流电阻、介电强度、绝缘电阻自动测试方案

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  • 发布时间:2016/5/24 16:55:29
  • 作者:ly_yinhe

  伺服电机在控制系统中一般作为执行元件,把控制信号转换成电动轴上的角位移或角速度输出。为了确保伺服电机高效可靠的运行,一般统一采用一套标准的伺服驱动测试平台对其进行细致的检测。

  伺服电机直流电阻、绝缘电阻、介电强度等参数的测试通常采用专用的仪表进行人工测试,测试完成后将测试结果填入测试报告中,效率很低;尤其在在直流电阻测试时,无法有效保证测试的实时性,直接影响温升测试结果。本套配置方案主要实现对交流伺服电机直流电阻、介电强度、绝缘电阻这三个参数的自动测试,并且大幅度的提高测试效率和测试精度。

交流伺服电机直流电阻、介电强度、绝缘电阻测试要求

01绝缘介电强度测试要求

直流母线电压 V 试验电源功率 kVA 电源频率 Hz 试验电压 V(有效值) 电压持续时间 s 漏电流 mA
≤24 ≥0.5 50 300 60 5
>24~36(含36) 500
>36~115(含115) 1000 10
>115~250(含250) 1500
>250 1000+2Un 20
注1:Un——电机驱动器直流母线电压的0.707倍。
注2:漏电流的大小不仅与电压有关,也与电机尺寸有关。

表1示:绝缘介电强度试验电压及要求

  伺服电机绝缘介电强度试验要求按照上表1中的要求对电机各独立绕组之间及绕组对壳体之间施加50Hz的正弦波电压,试验中应无绝缘击穿、飞弧、闪络现象,并且漏电流不大于表中限值。

  介电强度试验中应按照试验要求将电压缓慢升高(至少3s)至规定值,在规定试验电压点持续1分钟。整个试验过程中电压峰值应不超过规定有效值的1.5倍,并应监视故障指示器,以判断电机有无击穿放电及漏电流值。试验结束时,应逐渐降低试验电压至零,一面出现浪涌。

  注:

  1min试验可用5s试验代替,采用表1中规定施加试验电压;1min试验可用1s试验代替,采用表1规定试验电压的120%施加试验电压;

  介电强度试验完成后立即进行绝缘电阻测量。

02绝缘电阻测试要求

直流母线电压 V 兆欧表的电压值 V
≤24 250
>24~36(含36) 500
>36~115(含115)
>115~250(含250) 1000
>250

表2示:绝缘电阻试验要求、

  伺服电机绝缘电阻试验要求根据上表2中的试验电压等级选择兆欧表,测量伺服电机各独立绕组对机壳及各绕组件的绝缘电阻值,绝缘电阻值应符合下列限值要求:

  在正常大气压条件和规定的低温条件下,绝缘电阻应不小于50MΩ;

  在高温条件下,绝缘电阻应不小于10MΩ;

  在相应湿热条件下,绝缘电阻应不小于1MΩ。

03直流电阻测试要求

  直流电阻测试贯穿伺服电机整个试验过程,包括温升测试、热阻和热时间常数等试验中均要求对绕组间直流电阻进行测试。

  直流电阻验中要求采用直流电桥或其他满足精度要求的仪器仪表进行测量。

交流伺服电机直流电阻、介电强度、绝缘电阻自动测试方案

伺服电机测试平台示意图

图示:伺服电机测试平台示意图

  如上图所示:一种伺服电机测试平台构成拓扑图。本套伺服电机测试平台采用共直流母线形式,伺服驱动器和加载驱动器共用一个整流单元,被测端和加载端的电能在整流单元输出的直流母线上进行回馈,节约电能、减少试验过程中的热量排放。

  本方案的主要特点是对伺服电机直流电阻、介电强度、绝缘电阻等参数自动测试,测试结果直接写入试验报告。

  直流电阻测试试验时,上位机控制伺服驱动器在指定线线间输出幅度很小的(不影响电机正常运行)、可调的直流分量,在线检测设备直接检测绕组端直流电压及直流电流,通过计算得出直流电阻。

  取伺服驱动器某一相输出电压,利用伺服驱动器的调压功能,配置升压变压器调及整流电路可实现绝缘电阻测试所需的250V、500V、1000V直流电压。

  介电强度测试时,直接利用升压变压器的交流输出可获得所需要的工频高压电源,完成介电强度测试。其中,介电强度和绝缘电阻在试验开始时候测试。而直流电阻测试贯穿整个试验过程,可实时监视到最准确的绕组温度。

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