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伺服驱动综合测试仪

伺服驱动综合测试仪——产品背景


伺服系统主要由伺服驱动器、加载装置和伺服电机三部分组成,主要用于实现精确的位置控制、速度控制和转矩控制。对伺服系统的基本要求有稳定性、高精度和快速响应性。伺服系统最初用于国防军工, 如火炮的控制, 船舰、飞机的自动驾驶,导弹发射等,后来逐渐推广到国民经济的许多部门,如自动机床、无线跟踪控制等。

参考行业标准

● GB/T 16439-2009 交流伺服系统通用技术条件
● GB/T 14817-2008 永磁式直流伺服电动机通用技术条件
● GB/T 7345-2008 控制电机基本技术要求
● JB-T 10183-2000 永磁交流伺服电动机通用技术条件
● JB-T 10184-2000 交流伺服驱动器通用技术条件

伺服驱动综合测试仪——构成原理

图1 伺服驱动综合测试仪构成原理

如上图1所示,伺服驱动综合测试仪由电机试验平台、综合测试柜和上位机软件三部分组成。

电机试验平台集成被试伺服电机、加载电机及高精度扭矩传感器等设备,综合测试柜集成电枢电感测试单元、在线直流电阻测试单元、绝缘电阻及介电强度测试单元、输入和输出主电量测试单元、变频电源、伺服驱动器等设备。

电机试验平台与综合测试柜之间全部通过标准信号接口进行连接,综合测试柜通过网络接口为上位机提供所有测试数据,由上位机根据试验项目完成试验控制、数据分析与显示、数据记录与导出等功能。

伺服驱动综合测试仪——系统功能

测试范围及精度

● 测试对象:永磁同步伺服电机、永磁交流伺服电机、永磁直流伺服电机、伺服驱动器;
● 功率范围:30kW及以下功率等级,支持其他它功率等级的定制;
● 试验电压等级:0~400V,三相/单相;
● 转速范围:0~12000rpm;
● 电压/电流测量精度:0.1%rd;
● 功率测量精度:0.2%rd;
● 转速测量精度:0.02%rd;
● 转矩测量精度:0.1%rd。

试验项目

1、伺服电机试验项目

绝缘介电强度测试(泄漏电流)、绝缘电阻测试、线线电阻、线线电感、电气时间常数、反电动势常数、转矩常数、转子转动惯量、转矩波动系数、超速、温升、空载性能测试、额定性能测试、过载性能测试、电机特性曲线绘制、正反转速差、反电势系数、连续堵转数据、峰值堵转数据、静摩擦力矩、工作区测试、机械时间常数、机电时间常数、反馈元件相位关系、热阻和热时间常数。

2、伺服驱动器试验项目

工作区测试、电源适应性、效率、转矩波动率、负载/温度/电压变化转速调整率、正反转速差率、转速波动率、调速比、位置跟踪误差、转速/转矩变化的时间响应、过压欠压保护、散热性能试验、过流/过载保护试验、静态刚度、惯量适应范围、频带宽度、短路/缺相保护、绝缘电阻测试、介电性能测试(泄漏电流)、转速变化率、稳速误差、负载运行、零速箝位。

伺服驱动综合测试仪——系统主要特点

01功能模块化

将所有测试功能模块化,以标准机箱组合的形式集中于一台测试柜内,客户可根据试验对象的不同,增减测试模块。

02先进的测量手段

采用自主研发的DT数字变送器作为电量测量单元,包含输入输出主电量测试、反馈元件信号测试、转速扭矩测试、在线直流电阻测试等,采样率高达250kHz,测试精度高达0.1%rd,各测试单元严格同步,同步时序达nS级,满足伺服系统高精度和快速响应要求,且提供瞬态数据和特征值数据,方便软件后期对试验过程数据进行全面的分析。

03试验项目齐全

按照国标规定的试验要求,可以进行除环境试验、冲击振动、EMC电磁兼容试验外的所有伺服电机试验项目和伺服驱动器试验项目,用户无需额外采购其它设备。

04在线直流电阻测试

在线监测被试电机直流电阻,并计算和显示实时温升,无需其它任何设备,无需中断试验,让客户对伺服电机绕组的状态尽在掌握。

05频带宽度测试

采用自主研发的带宽信号模拟器,输出伺服驱动器频带宽度试验所需的正弦波指令信号,信号幅值调节范围为:+10V~-10V,输出频率调节范围为:0.1Hz~1kHz,也可设置变化周期由其自动调节。

06电机负载

采用伺服电机作为被试电机负载,改变传统的以测功机作为负载的方式,提高了系统的扭矩和转速的动态测量范围及精度,提升加载性能(正/反向,反拖),缩短加载的响应时间,可实现任意负载曲线的加载,高度模拟电机/伺服驱动器的实时运行工况。

07专业试验台架

采用专业的电机试验台架,夹具具备三维调节功能,且方便装卸与同轴度调节,可适应任意形状的被试电机安装。

08接线简单

伺服试验平台和综合测试柜之间通过标准接口连线,连线清晰明了、简单方便。

09定制化测试软件

由银河电气软件研发团队研发的伺服驱动系统试验软件,按照国标要求试验项目,对软件界面和流程进行归类,减少重复试验,极大提升试验人员工作效率。并具备实时曲线绘制、瞬态值捕获、趋势曲线绘制与分析、多参量组合显示、合格判定、报表导出等功能。

伺服驱动综合测试仪——主要应用


● 伺服驱动器性能测试● 伺服电机性能测试● 伺服驱动系统控制原理及特性研究