一种交流伺服电机参数的测量方法与流程

文档序号:12456369阅读:964来源:国知局

本发明涉及伺服控制技术领域,尤其涉及一种交流伺服电机参数的测量方法。



背景技术:

交流伺服电机被广泛应用于工业控制、自动化以及航空航天等领域,其中,交流伺服电机特指直流无刷电机或永磁同步电机,具有启动转矩大,启动电流小,过载能力强,调速范围广等优点。

因此,如何测量出此类电机参数在电机的实际设计和应用中显得尤为重要。基于现有常规的电机测试手段和设备进行电机参数的测量,但所需要的设备较多,过程较复杂,耗费的人力物力成本较大。



技术实现要素:

基于此,本发明的目的在于提供一种交流伺服电机参数的测量方法。

为了实现本发明的目的,提供一种交流伺服电机参数的测量方法,包括:S1、极对数测量:通过电机的三相动力线中的两相短接,测量被测电机的极对数;S2、反电势常数测量:通过转动交流伺服电机旋转轴,测量被测电机的反电势常数;S3、转矩常数测量:通过磁粉制动器、转矩传感器、显示仪表、可调电源与伺服电机驱动器,测量被测电机的转矩常数。

优选地,所述S1极对数测量步骤,具体为,将电机的三相动力线中的任意两相或三相动力线短接,转动所述交流伺服电机旋转轴,当所述伺服电机旋转轴带动电机转子旋转到电机定子磁极位置时,转子和定子吸合,转子转动一圈,记录转子和定子的吸合次数,所述吸合次数为所述电机的磁极数,所述电机的磁极数减半得到电机的极对数。

优选地,所述S2反电势常数测量步骤,具体为,将示波器探头的正端接到电机的电机动力电输出线U、V、W的任意一相,所述示波器探头的负端接到剩余两相电机动力电输出线中的一相。

优选地,所述S2反电势常数测量步骤还包括,

S21、匀速转动交流伺服电机旋转轴,电机转动后,测量示波器正余弦波形的周期T与反电势的峰值U;

S22、根据公式v=60f/p,计算电机的旋转速度,

其中,v为电机的旋转速度,f为1/T,p为电机的极对数;

电机的反电势常数即为A=U/v;

S23、调整旋转速度,重复步骤S21、S22,并计算电机的反电势常数的平均值A=(A_1+A_2+…+A_n)/n,由此获得电机的反电势常数。

优选地,所述示波器测量反电势的峰值U时,测量所测正余弦波形的周期T内的波形峰值。

优选地,所述S3转矩常数测量步骤,具体为,S3转矩常数测量基于测试平台,所述测试平台包括磁粉制动器、转矩传感器、可调电源、显示仪表、电机驱动器,所述磁粉制动器与转矩传感器的一端相连,所述转矩传感器的另一端与被测电机相连;通过所述可调电源调节所加的转矩值,所述显示仪表显示所加的转矩值,所述电机驱动器控制被测电机转动。

优选地,所述S3转矩常数测量步骤还包括,

S31、通过电机驱动器给定被测电机一速度使被测电机转动;

S32、通过可调电源调节磁粉制动器所加电压,并从显示仪表上记录所加的转矩值T;

S33、通过连接电机驱动器的PC读电机的电流值I;

S34、根据转矩常数计算公式B=T/I,计算电机的转矩常数;

S35、调整给定电机的速度与转矩,重复步骤S31-S34,计算电机转矩常数的平均值B=(B_1+B_2+…+B_n)/n,由此获得电机的转矩常数。

区别于现有技术,上述交流伺服电机参数的测量方法,包括极对数测量:通过电机的三相动力线中的两相短接,测量被测电机的极对数;反电势常数测量:通过转动交流伺服电机旋转轴,测量被测电机的反电势常数;转矩常数测量:通过磁粉制动器、转矩传感器、显示仪表、可调电源与伺服电机驱动器,测量被测电机的转矩常数。采用本发明的交流伺服电机参数的测量方法基于交流伺服电机的特点,简单、快捷的测量电机的极对数、反电势常数、转矩常数, 在实际应用中节省大量的人力物力成本。

【附图说明】

图1为本发明一个实施例中交流伺服电机参数的测量方法的交流伺服电机示意图。

【具体实施方式】

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用来限定本发明。

一种交流伺服电机参数的测量方法,包括:

S1、极对数测量:通过电机的三相动力线中的两相短接,测量被测电机的极对数;

S2、反电势常数测量:通过转动交流伺服电机旋转轴,测量被测电机的反电势常数;

S3、转矩常数测量:通过磁粉制动器、转矩传感器、显示仪表、可调电源与伺服电机驱动器,测量被测电机的转矩常数。

实施例1

请参阅图1所示,本发明实施例1提供一种交流伺服电机参数的测量方法,包括:

S1、极对数测量:通过电机的三相动力线中的两相短接,测量被测电机的极对数;

具体地,将电机的三相动力线U、V、W中的任意两相或三相动力线短接,转动所述交流伺服电机旋转轴1,当所述伺服电机旋转轴带动电机转子旋转到电机定子磁极位置时,转子和定子吸合,转子转动一圈,记录转子和定子的吸合次数,所述吸合次数为所述电机的磁极数,所述电机的磁极数减半得到电机的极对数。

S2、反电势常数测量:通过转动交流伺服电机旋转轴1,测量被测电机的反电势常数;

S3、转矩常数测量:通过磁粉制动器、转矩传感器、显示仪表、可调电源 与伺服电机驱动器,测量被测电机的转矩常数。

实施例2

请参阅图1所示,本发明实施例2提供一种交流伺服电机参数的测量方法,包括:

S1、极对数测量:通过电机的三相动力线中的两相短接,测量被测电机的极对数;

S2、反电势常数测量:通过转动交流伺服电机旋转轴1,测量被测电机的反电势常数;

具体为,将示波器探头的正端接到电机的电机动力电输出线U、V、W的任意一相,所述示波器探头的负端接到剩余两相电机动力电输出线中的一相。

优选的,所述S2反电势常数测量步骤还包括,

S21、匀速转动交流伺服电机旋转轴1,电机转动后,测量示波器正余弦波形的周期T与反电势的峰值U;

S22、根据公式v=60f/p,计算电机的旋转速度,

其中,v为电机的旋转速度,f为1/T,p为电机的极对数;

电机的反电势常数即为A=U/v;

S23、调整旋转速度,重复步骤S21、S22,并计算电机的反电势常数的平均值A=(A_1+A_2+…+A_n)/n,由此获得电机的反电势常数。

由于旋转交流伺服电机旋转轴1无法完全做到使电机匀速转动优选地,因此所述示波器测量反电势的峰值U时,测量所测正余弦波形的周期T内的波形峰值。

若要想得到完全准确的测量结果,需另外使用一台电机匀速对拖被测电机,并且不局限于此方法,任何能完成下述测试方法的设备都可被采用。

S3、转矩常数测量:通过磁粉制动器、转矩传感器、显示仪表、可调电源与伺服电机驱动器,测量被测电机的转矩常数。

实施例3

请参阅图1所示,本发明实施例3提供一种交流伺服电机参数的测量方法,包括:

S1、极对数测量:通过电机的三相动力线中的两相短接,测量被测电机的极对数;

S2、反电势常数测量:通过转动交流伺服电机旋转轴1,测量被测电机的反电势常数;

S3、转矩常数测量:通过磁粉制动器、转矩传感器、显示仪表、可调电源与伺服电机驱动器,测量被测电机的转矩常数。

步骤S3转矩常数测量基于测试平台,所述测试平台包括磁粉制动器、转矩传感器、可调电源、显示仪表、电机驱动器。

所述磁粉制动器与转矩传感器的一端相连,所述转矩传感器的另一端与被测电机相连;通过所述可调电源调节所加的转矩值,所述显示仪表显示所加的转矩值,所述电机驱动器控制被测电机转动。

进一步地,所述S3转矩常数测量步骤还包括,

S31、通过电机驱动器给定被测电机一速度使被测电机转动;

S32、通过可调电源调节磁粉制动器所加电压,并从显示仪表上记录所加的转矩值T;

S33、通过连接电机驱动器的PC读电机的电流值I;

S34、根据转矩常数计算公式B=T/I,计算电机的转矩常数;

S35、调整给定电机的速度与转矩,重复步骤S31-S34,计算电机转矩常数的平均值B=(B_1+B_2+…+B_n)/n,由此获得电机的转矩常数。

实施例4

请参阅图1所示,本发明实施例4提供一种交流伺服电机参数的测量方法,包括:

S1、极对数测量:通过电机的三相动力线中的两相短接,测量被测电机的极对数;

将电机的三相动力线中的任意两相或三相动力线短接,转动所述交流伺服电机旋转轴1,当所述伺服电机旋转轴带动电机转子旋转到电机定子磁极位置时,转子和定子吸合,转子转动一圈,记录转子和定子的吸合次数,所述吸合次数为所述电机的磁极数,所述电机的磁极数减半得到电机的极对数。

S2、反电势常数测量:通过转动交流伺服电机旋转轴1,测量被测电机的反电势常数;

将示波器探头的正端接到电机的电机动力电输出线U、V、W的任意一相,所述示波器探头的负端接到剩余两相电机动力电输出线中的一相。

进一步地,所述S2反电势常数测量步骤还包括,

S21、匀速转动交流伺服电机旋转轴1,电机转动后,测量示波器正余弦波形的周期T与反电势的峰值U;

S22、根据公式v=60f/p,计算电机的旋转速度,

其中,v为电机的旋转速度,f为1/T,p为电机的极对数;

电机的反电势常数即为A=U/v;

S23、调整旋转速度,重复步骤S21、S22,并计算电机的反电势常数的平均值A=(A_1+A_2+…+A_n)/n,由此获得电机的反电势常数。

优选地,所述示波器测量反电势的峰值U时,测量所测正余弦波形的周期T内的波形峰值。

S3、转矩常数测量:通过磁粉制动器、转矩传感器、显示仪表、可调电源与伺服电机驱动器,测量被测电机的转矩常数。

S3转矩常数测量基于测试平台,所述测试平台包括磁粉制动器、转矩传感器、可调电源、显示仪表、电机驱动器,所述磁粉制动器与转矩传感器的一端相连,所述转矩传感器的另一端与被测电机相连;通过所述可调电源调节所加的转矩值,所述显示仪表显示所加的转矩值,所述电机驱动器控制被测电机转动,并可将其连接到PC机上。

优选地,所述S3转矩常数测量步骤还包括,

S31、通过电机驱动器给定被测电机一速度使被测电机转动;

S32、通过可调电源调节磁粉制动器所加电压,并从显示仪表上记录所加的转矩值T;

S33、通过连接电机驱动器的PC读电机的电流值I;

S34、根据转矩常数计算公式B=T/I,计算电机的转矩常数;

S35、调整给定电机的速度与转矩,重复步骤S31-S34,计算电机转矩常数 的平均值B=(B_1+B_2+…+B_n)/n,由此获得电机的转矩常数。

需要说明的是,在本发明中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”或“包含……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外,在本文中,“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数;“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改,所以以上上述仅为本发明型的实施例,并非因此限制本发明的专利保护范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

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