針對(duì)無(wú)刷電機(jī)整機(jī)加載性能測(cè)試原理基本一樣，利用測(cè)功機(jī)給其加載，模擬被測(cè)電機(jī)在不同負(fù)載測(cè)試性能。

 

1.空載測(cè)試：

 

空載試驗(yàn)是指電機(jī)作為空載電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，其軸端無(wú)有效機(jī)械功率輸出的試驗(yàn)(或測(cè)功機(jī)不加載時(shí))。通過(guò)采集其母線電壓;母線電流;母線功率;每相的相電壓;每相的相電流;每相的相功率;振動(dòng)等參數(shù)。測(cè)試時(shí)自動(dòng)采集、顯示測(cè)試數(shù)據(jù)。記錄電流、電壓、輸入功率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速、溫度、頻率等;

 

2.負(fù)載測(cè)試(針對(duì)被測(cè)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制下的測(cè)試)：

 

電機(jī)負(fù)載測(cè)試功能，包含了電機(jī)基本運(yùn)行情況的測(cè)試，同時(shí)，也可模擬不同轉(zhuǎn)速下電機(jī)的運(yùn)行情況，方便用戶對(duì)電機(jī)實(shí)際應(yīng)用時(shí)所遇到的情況進(jìn)行預(yù)判。例如，模擬電機(jī)工況帶載運(yùn)行，模擬恒扭矩狀態(tài)，可以顯示扭矩轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的變化情況。主要測(cè)試被測(cè)電機(jī)在不同負(fù)載下的機(jī)械參數(shù)和電性能參數(shù)。

機(jī)械性能包含：電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速、扭矩、輸出功率、轉(zhuǎn)向;角度等。

電量參數(shù)：控制器母線的電壓;電流;輸入功率;控制器輸出及電機(jī)輸入端的電壓(U V W);電流(U V W);輸入功率(U V W);功率因素等。

其他參數(shù)：電機(jī)效率;驅(qū)動(dòng)器效率;整機(jī)效率;溫度等。

具體測(cè)試試驗(yàn)有以下方式

 

2.1手動(dòng)加載試驗(yàn)：

 

通過(guò)上位機(jī)軟件將被測(cè)電機(jī)運(yùn)行在設(shè)定的轉(zhuǎn)速或額定電壓下，通過(guò)操作員拉動(dòng)軟件上的加載滾動(dòng)條，來(lái)控制測(cè)功機(jī)給被測(cè)電機(jī)加載，并實(shí)時(shí)顯示測(cè)試的數(shù)據(jù)與曲線，如工作特性曲線圖，T/N,T/I曲線等

(具有單點(diǎn)手動(dòng)控制功能，按設(shè)定的控制模式和設(shè)定的控制量控制電機(jī)工況)

 

 

2.2合格不合格測(cè)試：

 

通過(guò)上位機(jī)軟件將被測(cè)電機(jī)運(yùn)行在設(shè)定的額定電壓下，通過(guò)測(cè)試軟件讓測(cè)功機(jī)輸出設(shè)定負(fù)載，系統(tǒng)可調(diào)用工程設(shè)定好在某個(gè)負(fù)載的給被測(cè)產(chǎn)品設(shè)置的上下限，并判斷當(dāng)前測(cè)量參數(shù)是否在其范圍。

 

2.3定點(diǎn)電流測(cè)試：

 

通過(guò)上位機(jī)軟件將被測(cè)電機(jī)運(yùn)行在設(shè)定的轉(zhuǎn)速或額定電壓下，測(cè)試軟件可根據(jù)工程師設(shè)定好的參數(shù)進(jìn)行電流閉環(huán)控制，測(cè)試電機(jī)在不同電流下的性能。如工作特性曲線圖，T/N,T/I曲線等

 

 

2.4定點(diǎn)轉(zhuǎn)速測(cè)試：

 

通過(guò)上位機(jī)軟件將被測(cè)電機(jī)運(yùn)行在設(shè)定的轉(zhuǎn)速或額定電壓下，測(cè)試軟件可根據(jù)工程師設(shè)定好的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，測(cè)試電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的性能。如工作特性曲線圖，T/N,T/I曲線等

 

 

2.5全程測(cè)試：

 

通過(guò)上位機(jī)軟件將被測(cè)電機(jī)運(yùn)行在設(shè)定的轉(zhuǎn)速或額定電壓下，測(cè)試軟件可根據(jù)工程師設(shè)定好的參數(shù)進(jìn)行扭矩閉環(huán)控制，測(cè)試電機(jī)在空載加載到設(shè)定負(fù)載，并在設(shè)定負(fù)載卸載到空載整個(gè)過(guò)程的測(cè)試。因?yàn)殡姍C(jī)有勵(lì)磁特性所以電機(jī)的加載上升曲線和下降曲線不同。測(cè)試軟件會(huì)將下降曲線和上升曲線通過(guò)軟件計(jì)算，繪制出理想的工作特性曲線圖。

 

2.6校正測(cè)試：

 

將廠商配置的校正平衡桿，鎖在測(cè)功機(jī)輸出軸，通過(guò)軟件控制測(cè)功機(jī)加載，在平衡桿對(duì)應(yīng)掛點(diǎn)上掛上砝碼，看其轉(zhuǎn)矩是否符合精度要求，如果稍許偏差可通過(guò)調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)電路板上的電位器調(diào)整。實(shí)現(xiàn)用戶在本場(chǎng)能自我校正測(cè)功機(jī)準(zhǔn)確與否。

 

3.型試試驗(yàn)測(cè)試：(針對(duì)被測(cè)電機(jī)閉環(huán)控制下的測(cè)試)

 

3.1工作區(qū)測(cè)試：

 

工作區(qū)測(cè)試主要針對(duì)被測(cè)電機(jī)的額定測(cè)試和峰值測(cè)試一體，測(cè)試被測(cè)電機(jī)在短時(shí)工作區(qū)和連續(xù)工作的性能，測(cè)試參數(shù)有扭矩;轉(zhuǎn)速;功率;溫度等。工作區(qū)用轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩組成的二維平面坐標(biāo)表示。電機(jī)溫升不超過(guò)規(guī)定值，能長(zhǎng)期工作的區(qū)域?yàn)檫B續(xù)工作區(qū)。下圖中處于“連續(xù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩”，“額定轉(zhuǎn)矩”和“最高允許轉(zhuǎn)速”以內(nèi)的工作區(qū)域(圖中無(wú)陰影區(qū)域)，它是由電機(jī)的發(fā)熱，受離心力影響的機(jī)械強(qiáng)度，換相或驅(qū)動(dòng)器的極限工作條件限制的范圍。超出連續(xù)工作區(qū)，允許電機(jī)短時(shí)過(guò)載運(yùn)行的區(qū)域?yàn)閿嗬m(xù)工作區(qū)(圖中陰影區(qū)域)。

注1：額定功率PN，額定轉(zhuǎn)速nN與額定轉(zhuǎn)矩TN的關(guān)系為：PN = TN x (2π/60 x nN)

注2：對(duì)于帶油封，制動(dòng)器等其他附件的電機(jī)，應(yīng)降額使用。

 

 

工作區(qū)曲線圖

 

試驗(yàn)方法：根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 30549 -2014來(lái)完成此項(xiàng)試驗(yàn)

連續(xù)工作區(qū)測(cè)試(國(guó)標(biāo)定義)：將被測(cè)電機(jī)固定在試驗(yàn)臺(tái)架上，試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)不受外界輻射及氣流影響。連續(xù)工作區(qū)的實(shí)驗(yàn)在轉(zhuǎn)速n0,nN和nmax三點(diǎn)進(jìn)行。其中n0為零速，即電機(jī)堵轉(zhuǎn);nN為額定轉(zhuǎn)速點(diǎn);nmax為最高允許轉(zhuǎn)速。在上述三點(diǎn)施加對(duì)應(yīng)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的溫升不超過(guò)設(shè)計(jì)的規(guī)定值。

 

連續(xù)工作區(qū)測(cè)試方法：

 

1.在額定轉(zhuǎn)矩條件下,從額定轉(zhuǎn)速開(kāi)始.測(cè)得轉(zhuǎn)速n1?使得電機(jī)在此轉(zhuǎn)速下運(yùn)行2小時(shí)的溫升為60K(具體根據(jù)設(shè)計(jì)來(lái)定).此轉(zhuǎn)速為電機(jī)在額定負(fù)載時(shí).能連續(xù)工作的最高轉(zhuǎn)速.

2、在空載條件下，從額定轉(zhuǎn)速開(kāi)始，以毎分鐘増加60rpm的速度逐漸增加電機(jī)轉(zhuǎn)速.井同時(shí)現(xiàn)察實(shí)際測(cè)量轉(zhuǎn)速.當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速不隨設(shè)定轉(zhuǎn)速増加時(shí)，記下此時(shí)的轉(zhuǎn)速n2?此轉(zhuǎn)速亦為空載最高轉(zhuǎn)速.

1.短時(shí)工作區(qū)測(cè)試(國(guó)標(biāo)定義)：將被測(cè)電機(jī)固定在試驗(yàn)臺(tái)架上，試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)不受外界輻射及氣流影響的實(shí)驗(yàn)在轉(zhuǎn)速n0和nmax兩點(diǎn)進(jìn)行，在該點(diǎn)施加規(guī)定倍率的額定轉(zhuǎn)矩，測(cè)量其溫升在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)符合設(shè)計(jì)要求。

 

短時(shí)工作區(qū)測(cè)試方法：

 

2.在0.25額定轉(zhuǎn)速條件下，在1min之內(nèi)，轉(zhuǎn)矩從額定轉(zhuǎn)矩逐漸增加至3倍額定扭矩，測(cè)試電機(jī)表面溫度不超過(guò)60℃。

3.在0.5額定轉(zhuǎn)速條件下，在30s之內(nèi)，轉(zhuǎn)矩從額定轉(zhuǎn)矩逐漸增加至3倍額定扭矩，測(cè)試電機(jī)表面溫度不超過(guò)60℃。

4.在0.75額定轉(zhuǎn)速條件下，在10s之內(nèi)，轉(zhuǎn)矩從額定轉(zhuǎn)矩逐漸增加至3倍額定扭矩，測(cè)試電機(jī)表面溫度不超過(guò)60℃。

5.在額定轉(zhuǎn)速條件下，在5s之內(nèi)，轉(zhuǎn)矩從額定轉(zhuǎn)矩逐漸增加至3倍額定扭矩，測(cè)試電機(jī)表面溫度不超過(guò)60℃。

測(cè)量參數(shù)：(扭矩，轉(zhuǎn)速，電壓，電流，功率，溫度，時(shí)間等)

額定功率：在連續(xù)工作區(qū)內(nèi)，電機(jī)所輸出的最大功率

額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定功率和額定轉(zhuǎn)速下的輸出轉(zhuǎn)矩

額定轉(zhuǎn)速：在連續(xù)工作區(qū)內(nèi)，電機(jī)額定功率點(diǎn)的轉(zhuǎn)速

連續(xù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：在連續(xù)工作區(qū)內(nèi)，電機(jī)所輸出的最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩

峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：在超出連續(xù)工作區(qū)，電機(jī)允許短時(shí)輸出的最大轉(zhuǎn)矩

連續(xù)堵轉(zhuǎn)電流：在連續(xù)工作區(qū)內(nèi)，對(duì)應(yīng)連續(xù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩是的繞組電流(方波驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流為峰值，正玄波驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流為有效值)

最高允許轉(zhuǎn)速：在保證電氣絕緣介電強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度條件，電機(jī)最大設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速(方法2在空載條件下，從額定轉(zhuǎn)速開(kāi)始，以毎分鐘増加60rpm的速度逐漸增加電機(jī)轉(zhuǎn)速.井同時(shí)現(xiàn)察實(shí)際測(cè)量轉(zhuǎn)速.當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速不隨設(shè)定轉(zhuǎn)速増加時(shí)，記下此時(shí)的轉(zhuǎn)速n2?此轉(zhuǎn)速亦為空載最高轉(zhuǎn)速.)

過(guò)載扭矩：在1.2倍額定轉(zhuǎn)矩條件下，在額定轉(zhuǎn)速開(kāi)始，連續(xù)運(yùn)行2min，記下此時(shí)電機(jī)的外殼溫度T不超過(guò)設(shè)定的值。

 

3.2 轉(zhuǎn)矩波動(dòng)測(cè)試：

 

國(guó)標(biāo)定義：根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 30549-2014 明確定義了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)測(cè)試方法，電機(jī)在最低速下的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)系數(shù)推薦按照下列值規(guī)定：3%;5%，7%，10%，15%。(注：電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)是電機(jī)和配套驅(qū)動(dòng)器所組成的系統(tǒng)的綜合反映，必要時(shí)制造商應(yīng)和用戶協(xié)商一致，明確測(cè)量條件)。在穩(wěn)定工作溫度下，電機(jī)施加額定轉(zhuǎn)矩，并在產(chǎn)品專用技術(shù)條件規(guī)定的最低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，用轉(zhuǎn)矩測(cè)試儀測(cè)量并記錄電機(jī)在一轉(zhuǎn)中的輸出轉(zhuǎn)矩，找出最大轉(zhuǎn)矩和最小轉(zhuǎn)矩，按公式計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)系數(shù)，結(jié)果應(yīng)符合技術(shù)要求。

 

 

測(cè)試方法：(被測(cè)電機(jī)處于開(kāi)環(huán)控制下)

將被測(cè)電機(jī)固定在試驗(yàn)臺(tái)架上，試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)不受外界輻射及氣流影響。利用開(kāi)環(huán)控制方式將被測(cè)電機(jī)通電，控制系統(tǒng)將對(duì)拖電機(jī)以一定轉(zhuǎn)速(0.1~20rpm 設(shè)定)穩(wěn)速旋轉(zhuǎn)，被測(cè)電機(jī)為了擺脫托控，會(huì)使用全部的轉(zhuǎn)矩力爭(zhēng)擺脫，從而測(cè)試電機(jī)在這樣運(yùn)行下的扭矩波動(dòng)。由于扭矩傳感器分辨率和儀器儀表采樣率的特性建議測(cè)試轉(zhuǎn)矩波動(dòng)時(shí)高速扭矩波動(dòng)測(cè)試，建議 1000rpm 內(nèi)。

測(cè)量參數(shù)：扭矩，時(shí)間等。

 

轉(zhuǎn)速波動(dòng)測(cè)試：

 

國(guó)標(biāo)定義：根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T21418-2008定義了電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)測(cè)試方法，試驗(yàn)在電機(jī)空載條件下進(jìn)行，系統(tǒng)輸入額定正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速指令(改變方向但不改變變量值)，測(cè)量電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)速平均轉(zhuǎn)速nccw和ncw,按公式計(jì)算正反轉(zhuǎn)速差。系統(tǒng)在額定轉(zhuǎn)速，空載條件下運(yùn)行，測(cè)量出電動(dòng)機(jī)最大瞬態(tài)轉(zhuǎn)速和最低瞬態(tài)轉(zhuǎn)速，計(jì)算出轉(zhuǎn)速波動(dòng)系數(shù)。瞬態(tài)轉(zhuǎn)速最大值為nmax,最小值為nmin

 

 

測(cè)試方法：將被測(cè)電機(jī)固定在試驗(yàn)臺(tái)架上，試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)不受外界輻射及氣流影響。將被測(cè)電機(jī)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速條件下，通過(guò)功率分析儀或者模擬示波器讀取高精度轉(zhuǎn)速編碼器的值來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)速波動(dòng)。

測(cè)量參數(shù)：轉(zhuǎn)速，時(shí)間等。

 

3.4 轉(zhuǎn)矩變化的時(shí)間響應(yīng)：

 

國(guó)標(biāo)定義：根據(jù)國(guó)標(biāo)定義了轉(zhuǎn)矩變化的時(shí)間響應(yīng)，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)被測(cè)電機(jī)施加轉(zhuǎn)矩或突然卸去轉(zhuǎn)矩負(fù)載，被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化叫做系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)矩變化的時(shí)間響應(yīng)。

測(cè)試方法1：將被測(cè)電機(jī)固定在試驗(yàn)臺(tái)架上，試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)不受外界輻射及氣流影響。將被測(cè)電機(jī)運(yùn)行在0.5 倍的額定轉(zhuǎn)速條件下，伺服對(duì)拖系統(tǒng)由空載突然施加到 0.5 倍連續(xù)工作區(qū)中最大的扭矩，穩(wěn)定后卸去該轉(zhuǎn)矩負(fù)載，記錄轉(zhuǎn)矩變化的時(shí)間響應(yīng)曲線;繪制時(shí)間響應(yīng)曲線圖。判斷其如下圖轉(zhuǎn)速曲線，隨著轉(zhuǎn)矩變化，轉(zhuǎn)速?gòu)耐蛔冮_(kāi)始到突變結(jié)束的時(shí)間定義為扭矩變化的時(shí)間響應(yīng)。

 

 

反向電動(dòng)勢(shì)：

 

國(guó)標(biāo)定義：根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 30549-2014 定義

了電機(jī)的反向電動(dòng)勢(shì)常數(shù)試驗(yàn)方法，被測(cè)電機(jī)不通電，對(duì)拖電機(jī)將被測(cè)電機(jī)拖動(dòng)至規(guī)定的某一轉(zhuǎn)速n,用示波器觀測(cè)其波形，應(yīng)符合技術(shù)要求。測(cè)取電機(jī)轉(zhuǎn)速為n時(shí)的線反電動(dòng)勢(shì)U，根據(jù)公式計(jì)算反向電動(dòng)勢(shì)常數(shù)

 

 

測(cè)試方法：測(cè)試發(fā)電斜率：通過(guò)測(cè)功機(jī)穩(wěn)速拖動(dòng)被測(cè)電機(jī)至某一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，測(cè)試并記錄被測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端在正反兩個(gè)方向在相同轉(zhuǎn)速下的輸出電壓Ud,利用公式K=Ud/n×1000計(jì)算輸出發(fā)電斜率。

測(cè)試電機(jī)波形：通過(guò)測(cè)功機(jī)穩(wěn)速拖動(dòng)被測(cè)電機(jī)至某一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，可通過(guò)功率分析儀觀察反向電動(dòng)勢(shì)波形相位差。

測(cè)試參數(shù)：電壓;波形(波形可以通過(guò)功率分析儀觀察，軟件波形僅供參考(有通訊延時(shí)問(wèn)題))

 

 

3.7 效率云圖測(cè)試：

測(cè)試軟件可根據(jù)工程師設(shè)定好的參數(shù)，測(cè)試電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下，不同扭矩下的效率，并繪制出效率云圖。

 

 

該系統(tǒng)一般由測(cè)功機(jī)(集成了扭矩和轉(zhuǎn)速傳感器);加載控制器;功率分析;工控機(jī);電機(jī)供電電源;測(cè)試機(jī)柜;測(cè)試機(jī)架;工裝夾具;測(cè)試軟件等組成。測(cè)試系統(tǒng)外觀與工作原理如下圖所示：

 

基于功率計(jì)原理框圖

 

 

基于功率分析儀原理框圖

 

 

軟件界面

幫助界面

 

 

參數(shù)界面

 

 

數(shù)據(jù)查詢

 

 

定點(diǎn)界面

 

 

配置界面

 

 

設(shè)定界面

 

 

手動(dòng)界面