专利名称：交流伺服永磁同步电动机测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及伺服电机测试数字控制技术领域，具体地说，是一种交流伺服永磁同步电动机测试系统。
背景技术：
随着控制技术、电力电子技术和高性能永磁材料的发展，交流永磁同步伺服电动机越来越受到人们的重视。目前，交流永磁同步伺服电动机的一些技术参数通常需要磁粉测功机来测试。磁粉测功机由装有直流励磁绕组的定子，铁磁材料做成的转子，以及填充在定子和转子气隙之间的高导磁材料磁粉组成。另有还有隔离变压器、电参数测量仪、测功机控制器、电气接触器等设备。采用磁粉测功机测试的工作原理是当定子绕组通入直流励磁电流时，产生的磁通将通过定子和转子之间的气隙，使气隙间的磁粉磁化并形成两端分别和定子内圆及转子外圆相接的磁粉链(相当于磁励线)。当转子转动时，这些磁粉链将被强行“拉长”，在磁场中的磁力线具有力图最短的固有特性作用下，这些磁粉链将“反抗被强行拉长”而对转子产生反向压力，从而起到制动作用。定子励磁电流越大，制动力矩越强。制动功率全部以发热的方式消耗掉。然而，这种机械负载只适用于低转速试验，一般还要采用水冷散热，设备非常复杂，并需要一定的用水量；另外，其高转速性能不太稳定；使用较长时间后，磁粉会因摩擦产生板结现象而减小制动功能及存在维修复杂等缺陷；所测试的数据只能供参考所用，不能做定性的技术参数。
发明内容
本发明目的在于提供一种交流伺服永磁同步电动机测试系统，利用交流驱动器驱动交流永磁同步伺服电动机来制动，以解决现有技术中采用磁粉测功机交流永磁同步伺服电动机的技术参数存在的上述诸多缺陷。本发明是通过以下技术方案实现的交流伺服永磁同步电动机测试系统，包括交流永磁同步伺服电动机、交流伺服驱动器、制动交流永磁同步伺服电动机、制动交流伺服驱动器，交流永磁同步伺服电动机连接交流伺服驱动器，制动交流永磁同步伺服电动机连接制动交流伺服驱动器，交流永磁同步伺服电动机轴和制动交流永磁同步伺服电动机轴通过一联轴器固定锁紧，交流永磁同步伺服电动机和制动交流永磁同步伺服电动机分别固定安装在两个L型支架上，两个L型支架固定安装在一固定板上。进一步，所述制动交流伺服驱动器连接一大功率电阻。进一步，所述交流永磁同步伺服电动机安装有第一光电编码器，所述制动交流永磁同步伺服电动机安装有第二光电编码器，所述交流伺服驱动器、所述制动交流伺服驱动器的内部有数字信号处理器(DSP)，所述数字信号处理器(DSP)连接大规�？杀喑堂耪罅�(CPLD)，所述大规�？杀喑堂耪罅�(CPLD)连接MITSUBISHI智能化功率�？�(IPM)。本发明的工作原理为当定子绕组通入交流(磁粉测功机为直流励磁)励磁电流时，与被测电机磁场特性一致，产生磁通，当转子转动时，在磁场中的磁力线对转子产生反向压力，从而起到制动作用。定子励磁电流越大，制动力矩越强。制动功率以大功率电阻的发热方式消耗掉，不需要采用水冷散热；不需要磁粉，所以不会因摩擦产生板结现象，其高转速性能稳定。另外，制动与测试的交流伺服驱动系统(又名全数字式交流伺服驱动器)该系统采用数字信号处理器(DSP)，大规模可编程门阵列(CPLD)和MITSUBISHI智能化功率�？� (IPM)，集成度高，体积�。；すδ芡晟疲煽啃愿撸捎米钣臥ID算法，完成PWM控制。有幅值控制、相位控制和幅值控制-相位控制，更能与交流永磁同步伺服电动机的各项技术数据进行调整与配合，使伺服系统的动态精度更高。有益效果本发明交流伺服永磁同步电动机测试系统结构简单，有多项保护功能、 可靠性高、成本低廉、操作方便、数据更精确，所测试的数据可做定性的技术参数。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图I为本发明一个实施例的外观结构示意图。图2为本发明中编码器的�？榻峁故疽馔�。图3为本发明中驱动器的数据采集流程图。图中1.固定板，2.交流伺服驱动器，3.交流永磁同步伺服电动机，4. L型支架， 5.联轴器，6.制动交流永磁同步伺服电动机，7.制动交流伺服驱动器，8.大功率电阻。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图I所示，固定板I上固定安装两个L型支架4，两个L型支架4对称安置，交流永磁同步伺服电动机3固定安装在其中一个L型支架4上，制动交流永磁同步伺服电动机 6固定安装在另一个L型支架4上。交流永磁同步伺服电动机3连接交流伺服驱动器2，制动交流永磁同步伺服电动机6连接制动交流伺服驱动器7，交流永磁同步伺服电动机3轴和制动交流永磁同步伺服电动机6轴通过联轴器5固定锁紧。制动交流伺服驱动器7连接大功率电阻8，此处大功率电阻是额定功率值很高，一般在2KW以上，大的可以达到IOKW以上的电阻。大功率电阻8 的发热将制动功率消耗掉，不需要采用水冷散热，不需要磁粉，所以不会因摩擦产生板结现象，其高转速性能稳定。如图I、图2和图3所示，交流永磁同步伺服电动机3上安装有第一光电编码器，制动交流永磁同步伺服电动机6上安装有第二光电编码器。交流永磁同步伺服电动机3转动时，通过第一光电编码器将位置信号反馈至交流伺服驱动器2，制动交流永磁同步伺服电动机6转动时，第二光电编码器将制动信号反馈给制动交流伺服驱动器7。交流伺服驱动器2 通过大规�？杀喑堂耪罅�(CPLD)设定被测试交流永磁同步伺服电动机3的相应型号规格参数。交流伺服驱动器2在开环控制的基础上将速度和位置信号通过第一光电编码器反馈给交流驱动器做闭环负反馈到PID调节控制，利用PID算法计算出转速偏差，并送到单片机分细处理，再利用PID算法调节输出PWM信号，产生PWM波，经过智能化功率模块IPM电路放大，从而提供给交流永磁同步伺服电动机3足够大小的功率使其运转。再通过交流伺服驱动器2内部调节三个电流闭环，使交流永磁同步电动机3的输出对设定值追随的准确性和时间响应特性都提高很多,使动态的随动系统达到的稳态平衡也是动态的平衡。制动交流伺服驱动器7通过内部大规�？杀喑堂耪罅�(CPLD)设定制动交流永磁同步伺服电动机6的相应型号规格参数。制动伺服驱动器7通过第二光电编码器反馈制动信号到PID调节控制，利用PID算法计算出转矩偏差，并送到单片机分细处理，再利用PID 算法调节输出PWM信号，产生PWM波，再经过智能化功率�？镮PM电路放大，从而提供给制动交流永磁同步伺服电动机6足够大小的转矩来制动。制动功率由大功率电阻8以发热方式消耗掉。通过在驱动器控制的位置环、速度环和电流环中采集相关的测试数据。图3中记录了测试电机相关的测试数据如反馈速度、命令速度、平均力矩等一些技术参数。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.交流伺服永磁同步电动机测试系统，其特征在于，包括交流永磁同步伺服电动机、交流伺服驱动器、制动交流永磁同步伺服电动机、制动交流伺服驱动器，交流永磁同步伺服电动机连接交流伺服驱动器，制动交流永磁同步伺服电动机连接制动交流伺服驱动器，交流永磁同步伺服电动机轴和制动交流永磁同步伺服电动机轴通过一联轴器固定锁紧，交流永磁同步伺服电动机和制动交流永磁同步伺服电动机分别固定安装在两个L型支架上，两个 L型支架固定安装在一固定板上。
2.根据权利要求I所述的交流伺服永磁同步电动机测试系统，其特征在于，所述制动交流伺服驱动器连接一大功率电阻。
3.根据权利要求I所述的交流伺服永磁同步电动机测试系统，其特征在于，所述交流永磁同步伺服电动机上安装有第一光电编码器，所述制动交流永磁同步伺服电动机上安装有第二光电编码器，所述交流伺服驱动器、所述制动交流伺服驱动器的内部有数字信号处理器(DSP)，所述数字信号处理器(DSP)连接大规�？杀喑堂耪罅�(CPLD)，所述大规模可编程门阵列(CPLD)连接MITSUBISHI智能化功率�？�(IPM)。
全文摘要
本发明公开了一种交流伺服永磁同步电动机测试系统，包括交流永磁同步伺服电动机、交流伺服驱动器、制动交流永磁同步伺服电动机、制动交流伺服驱动器，交流永磁同步伺服电动机连接交流伺服驱动器，制动交流永磁同步伺服电动机连接制动交流伺服驱动器，交流永磁同步伺服电动机轴和制动交流永磁同步伺服电动机轴通过一联轴器固定锁紧，交流永磁同步伺服电动机和制动交流永磁同步伺服电动机分别固定安装在两个L型支架上，两个L型支架固定安装在一固定板上。本发明交流伺服永磁同步电动机测试系统结构简单，有多项保护功能、可靠性高、成本低廉、操作方便、数据更精确，所测试的数据可做定性的技术参数。
文档编号G01R31/34GK102589892SQ201210060568
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者王汉高 申请人:浙江沪龙电机有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
