伺服电机系统测试解决方案.pdf

广州致远电子 股份 有限公司 文库 资料 ©2016 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 文章源自 ZLG 致远电子，转载或引用请注明出处 1 伺服电机 系统 测试 解决 方案 伺服 电机 系统测试 解决方案 随着 伺 服电机技术的飞速发展，数控机床、工业机器人、自动化生产设备开始广泛使用伺服电机作为运动控制的关键零部件 ，自然而然对伺服电机的性能要求也越来越高，尤其是其动态特性 ， 此时传统测功机已然无法实现相关测试，于是行业内亟需能够提供高性能伺服电机动态特性、 控制器控制性能测试的完整解决方案 随着伺 服电机技术的飞速发展，数控机床、工业机器人、自动化生产设备 已经 开始广泛使用伺服电机作为运动控制的关键零部件，自然而然对伺服电机的性能要求也越来越高，尤其是其动态特性，此时传统测功机已然无法实现相关测试，于是行业内亟需能够提供高性能伺服电机动态特性、控制器控制性能测试的完整解决方案 图片 1 当前针对电机的性能 测量 、 评估的设备 主要还是 测功机。

最初测功机只是针对电机的输入电压、电流、输出转速、扭矩进行测量，计算出电机的输入输出功率和效率但随着电机行 业的飞速发展，电机测试项目越来越多，测功机的功能也随之丰富起来， 即便如此， 电机的动态测试依然是行业内的技术难题 首先动态测试包含阶跃响应测试，分析转速 /转矩控制响应时间，在 电机负载在出现阶跃变化，改变电机的输出转速 /转 矩时 ，电机驱动器把电机调节回正常工作状态下所用的 时间长度 ，通常进口高性能伺服电机转速阶跃响应时间要能够达到 us 级别，转矩阶跃响应 调整 时间也要能够达到 ms 级别，以安川伺服电机 SGM7A-10AFA6C 这一型号来说，其转速阶跃响应时间可达 790ms，转矩阶跃响应 调整时间 达 28ms（以上数据根据 致远电子 MPT1000-F电机瞬态控制与测试系统 测试结果 提供） 广州致远电子 股份 有限公司 文库 资料 ©2016 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 文章源自 ZLG 致远电子，转载或引用请注明出处 2 伺服电机 系统 测试 解决 方案 7 9 0 u s响 应 时 间激 励 波 形响 应 波 形图片 2 其次 转速波动测试，考察在转速控制模式下，转矩突然发生变化时电机转速的波动 ； 以及 超速实验，检查电机的安装质量、实验转子各部分承受离型力的机械强度和轴承在超速时的机械强度。

上 升 时 间3 9 1 0 u s转 速 波 动2 2 %图片 3 动态测试 难点一： PID 调节缓慢 传统测功机在测试与加载过程中普遍采用调节 PID 来改变负载大小，同时使用工控机做反馈控制判断和显示，由于通信总线时延的原因导致 PID 调节速度缓慢，加载模式只能实现 广州致远电子 股份 有限公司 文库 资料 ©2016 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 文章源自 ZLG 致远电子，转载或引用请注明出处 3 伺服电机 系统 测试 解决 方案 逐个点进行加载，如下图所示： 图片 4 导致加载速度无法提高更加无法实现任意负载的加载，同时也由于仪器本身采样率、转速扭矩采样率低下，大大限制了传统测功机无法实现伺服系统动态特性的测试 动态测试 难点二： 传统集成厂商通过单纯的仪器组合来实现测试平台搭建，由于缺乏对测量原理的深入认识和研发经验，难以根据客户需求提供完善的功能定制服务 由此而展现出来的问题日益严重，比如加载、测试响应慢，只能应用于稳态测试需求； 支持三 通道电参数测量分析，无法实现对 电机驱动器 、电机 的系统性联调测试。

致远电子凭借在功率分析、电机测量领域的深入理解以及长久积累，突破电机动态测试瓶颈，采用独创的自由加载引擎并融合仪器的设计理念， 使用单独的硬件 PID 控制器做负反馈控制判断，大幅提高 PID 调节速度 ， 推出具有划时代意义的 MPT 混合型电机测试系统，同时满足行业对电机及其控制系统的稳态与动态的测量需求，引领电机实验进入动态测量领域 图片 5 。