伺服系統(tǒng)主要由伺服驅(qū)動(dòng)器、加載裝置和伺服電機(jī)三部分組成,主要用于實(shí)現(xiàn)精確的位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制。對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求有穩(wěn)定性、高精度和快速響應(yīng)性。伺服系統(tǒng)最初用于國(guó)防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機(jī)的自動(dòng)駕駛,導(dǎo)彈發(fā)射等,后來(lái)逐漸推廣到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多部門,如自動(dòng)機(jī)床、無(wú)線跟蹤控制等。
參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
● GB/T 16439-2009 交流伺服系統(tǒng)通用技術(shù)條件
● GB/T 14817-2008 永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)通用技術(shù)條件
● GB/T 7345-2008 控制電機(jī)基本技術(shù)要求
● JB-T 10183-2000 永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)通用技術(shù)條件
● JB-T 10184-2000 交流伺服驅(qū)動(dòng)器通用技術(shù)條件
圖1 SDA2000伺服驅(qū)動(dòng)綜合測(cè)試儀構(gòu)成原理
如上圖1所示,SDA2000伺服驅(qū)動(dòng)綜合測(cè)試儀由電機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)、綜合測(cè)試柜和上位機(jī)軟件三部分組成。
電機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)集成被試伺服電機(jī)、加載電機(jī)及高精度扭矩傳感器等設(shè)備,綜合測(cè)試柜集成電樞電感測(cè)試單元、在線直流電阻測(cè)試單元、絕緣電阻及介電強(qiáng)度測(cè)試單元、輸入和輸出主電量測(cè)試單元、變頻電源、伺服驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備。
電機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)與綜合測(cè)試柜之間全部通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)接口進(jìn)行連接,綜合測(cè)試柜通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口為上位機(jī)提供所有測(cè)試數(shù)據(jù),由上位機(jī)根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目完成試驗(yàn)控制、數(shù)據(jù)分析與顯示、數(shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出等功能。
● 測(cè)試對(duì)象:永磁同步伺服電機(jī)、永磁交流伺服電機(jī)、永磁直流伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器;
● 功率范圍:30kW及以下功率等級(jí),支持其他它功率等級(jí)的定制;
● 試驗(yàn)電壓等級(jí):0~400V,三相/單相;
● 轉(zhuǎn)速范圍:0~12000rpm;
● 電壓/電流測(cè)量精度:0.1%rd;
● 功率測(cè)量精度:0.2%rd;
● 轉(zhuǎn)速測(cè)量精度:0.02%rd;
● 轉(zhuǎn)矩測(cè)量精度:0.1%rd。
1、伺服電機(jī)試驗(yàn)項(xiàng)目
絕緣介電強(qiáng)度測(cè)試(泄漏電流)、絕緣電阻測(cè)試、線線電阻、線線電感、電氣時(shí)間常數(shù)、反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)、轉(zhuǎn)矩常數(shù)、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)系數(shù)、超速、溫升、空載性能測(cè)試、額定性能測(cè)試、過(guò)載性能測(cè)試、電機(jī)特性曲線繪制、正反轉(zhuǎn)速差、反電勢(shì)系數(shù)、連續(xù)堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、峰值堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)、靜摩擦力矩、工作區(qū)測(cè)試、機(jī)械時(shí)間常數(shù)、機(jī)電時(shí)間常數(shù)、反饋元件相位關(guān)系、熱阻和熱時(shí)間常數(shù)。
2、伺服驅(qū)動(dòng)器試驗(yàn)項(xiàng)目
工作區(qū)測(cè)試、電源適應(yīng)性、效率、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)率、負(fù)載/溫度/電壓變化轉(zhuǎn)速調(diào)整率、正反轉(zhuǎn)速差率、轉(zhuǎn)速波動(dòng)率、調(diào)速比、位置跟蹤誤差、轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩變化的時(shí)間響應(yīng)、過(guò)壓欠壓保護(hù)、散熱性能試驗(yàn)、過(guò)流/過(guò)載保護(hù)試驗(yàn)、靜態(tài)剛度、慣量適應(yīng)范圍、頻帶寬度、短路/缺相保護(hù)、絕緣電阻測(cè)試、介電性能測(cè)試(泄漏電流)、轉(zhuǎn)速變化率、穩(wěn)速誤差、負(fù)載運(yùn)行、零速箝位。
將所有測(cè)試功能模塊化,以標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱組合的形式集中于一臺(tái)測(cè)試柜內(nèi),客戶可根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象的不同,增減測(cè)試模塊。
采用自主研發(fā)的DT數(shù)字變送器作為電量測(cè)量單元,包含輸入輸出主電量測(cè)試、反饋元件信號(hào)測(cè)試、轉(zhuǎn)速扭矩測(cè)試、在線直流電阻測(cè)試等,采樣率高達(dá)250kHz,測(cè)試精度高達(dá)0.1%rd,各測(cè)試單元嚴(yán)格同步,同步時(shí)序達(dá)nS級(jí),滿足伺服系統(tǒng)高精度和快速響應(yīng)要求,且提供瞬態(tài)數(shù)據(jù)和特征值數(shù)據(jù),方便軟件后期對(duì)試驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析。
按照國(guó)標(biāo)規(guī)定的試驗(yàn)要求,可以進(jìn)行除環(huán)境試驗(yàn)、沖擊振動(dòng)、EMC電磁兼容試驗(yàn)外的所有伺服電機(jī)試驗(yàn)項(xiàng)目和伺服驅(qū)動(dòng)器試驗(yàn)項(xiàng)目,用戶無(wú)需額外采購(gòu)其它設(shè)備。
在線監(jiān)測(cè)被試電機(jī)直流電阻,并計(jì)算和顯示實(shí)時(shí)溫升,無(wú)需其它任何設(shè)備,無(wú)需中斷試驗(yàn),讓客戶對(duì)伺服電機(jī)繞組的狀態(tài)盡在掌握。
采用自主研發(fā)的帶寬信號(hào)模擬器,輸出伺服驅(qū)動(dòng)器頻帶寬度試驗(yàn)所需的正弦波指令信號(hào),信號(hào)幅值調(diào)節(jié)范圍為:+10V~-10V,輸出頻率調(diào)節(jié)范圍為:0.1Hz~1kHz,也可設(shè)置變化周期由其自動(dòng)調(diào)節(jié)。
采用伺服電機(jī)作為被試電機(jī)負(fù)載,改變傳統(tǒng)的以測(cè)功機(jī)作為負(fù)載的方式,提高了系統(tǒng)的扭矩和轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍及精度,提升加載性能(正/反向,反拖),縮短加載的響應(yīng)時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)任意負(fù)載曲線的加載,高度模擬電機(jī)/伺服驅(qū)動(dòng)器的實(shí)時(shí)運(yùn)行工況。
采用專業(yè)的電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架,夾具具備三維調(diào)節(jié)功能,且方便裝卸與同軸度調(diào)節(jié),可適應(yīng)任意形狀的被試電機(jī)安裝。
伺服試驗(yàn)平臺(tái)和綜合測(cè)試柜之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口連線,連線清晰明了、簡(jiǎn)單方便。
由銀河電氣軟件研發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)軟件,按照國(guó)標(biāo)要求試驗(yàn)項(xiàng)目,對(duì)軟件界面和流程進(jìn)行歸類,減少重復(fù)試驗(yàn),極大提升試驗(yàn)人員工作效率。并具備實(shí)時(shí)曲線繪制、瞬態(tài)值捕獲、趨勢(shì)曲線繪制與分析、多參量組合顯示、合格判定、報(bào)表導(dǎo)出等功能。
● 伺服驅(qū)動(dòng)器性能測(cè)試● 伺服電機(jī)性能測(cè)試● 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制原理及特性研究