伺服系統主要由伺服驅動(dòng)器、加載裝置和伺服電機三部分組成,主要用于實(shí)現精確的位置控制、速度控制和轉矩控制。對伺服系統的基本要求有穩定性、高精度和快速響應性。伺服系統最初用于國防軍工, 如火炮的控制, 船艦、飛機的自動(dòng)駕駛,導彈發(fā)射等,后來(lái)逐漸推廣到國民經(jīng)濟的許多部門(mén),如自動(dòng)機床、無(wú)線(xiàn)跟蹤控制等。
參考行業(yè)標準
● GB/T 16439-2009 交流伺服系統通用技術(shù)條件
● GB/T 14817-2008 永磁式直流伺服電動(dòng)機通用技術(shù)條件
● GB/T 7345-2008 控制電機基本技術(shù)要求
● JB-T 10183-2000 永磁交流伺服電動(dòng)機通用技術(shù)條件
● JB-T 10184-2000 交流伺服驅動(dòng)器通用技術(shù)條件
圖1 SDA2000伺服驅動(dòng)綜合測試儀構成原理
如上圖1所示,SDA2000伺服驅動(dòng)綜合測試儀由電機試驗平臺、綜合測試柜和上位機軟件三部分組成。
電機試驗平臺集成被試伺服電機、加載電機及高精度扭矩傳感器等設備,綜合測試柜集成電樞電感測試單元、在線(xiàn)直流電阻測試單元、絕緣電阻及介電強度測試單元、輸入和輸出主電量測試單元、變頻電源、伺服驅動(dòng)器等設備。
電機試驗平臺與綜合測試柜之間全部通過(guò)標準信號接口進(jìn)行連接,綜合測試柜通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口為上位機提供所有測試數據,由上位機根據試驗項目完成試驗控制、數據分析與顯示、數據記錄與導出等功能。
● 測試對象:永磁同步伺服電機、永磁交流伺服電機、永磁直流伺服電機、伺服驅動(dòng)器;
● 功率范圍:30kW及以下功率等級,支持其他它功率等級的定制;
● 試驗電壓等級:0~400V,三相/單相;
● 轉速范圍:0~12000rpm;
● 電壓/電流測量精度:0.1%rd;
● 功率測量精度:0.2%rd;
● 轉速測量精度:0.02%rd;
● 轉矩測量精度:0.1%rd。

1、伺服電機試驗項目
絕緣介電強度測試(泄漏電流)、絕緣電阻測試、線(xiàn)線(xiàn)電阻、線(xiàn)線(xiàn)電感、電氣時(shí)間常數、反電動(dòng)勢常數、轉矩常數、轉子轉動(dòng)慣量、轉矩波動(dòng)系數、超速、溫升、空載性能測試、額定性能測試、過(guò)載性能測試、電機特性曲線(xiàn)繪制、正反轉速差、反電勢系數、連續堵轉數據、峰值堵轉數據、靜摩擦力矩、工作區測試、機械時(shí)間常數、機電時(shí)間常數、反饋元件相位關(guān)系、熱阻和熱時(shí)間常數。
2、伺服驅動(dòng)器試驗項目
工作區測試、電源適應性、效率、轉矩波動(dòng)率、負載/溫度/電壓變化轉速調整率、正反轉速差率、轉速波動(dòng)率、調速比、位置跟蹤誤差、轉速/轉矩變化的時(shí)間響應、過(guò)壓欠壓保護、散熱性能試驗、過(guò)流/過(guò)載保護試驗、靜態(tài)剛度、慣量適應范圍、頻帶寬度、短路/缺相保護、絕緣電阻測試、介電性能測試(泄漏電流)、轉速變化率、穩速誤差、負載運行、零速箝位。
將所有測試功能模塊化,以標準機箱組合的形式集中于一臺測試柜內,客戶(hù)可根據試驗對象的不同,增減測試模塊。
采用自主研發(fā)的DT數字變送器作為電量測量單元,包含輸入輸出主電量測試、反饋元件信號測試、轉速扭矩測試、在線(xiàn)直流電阻測試等,采樣率高達250kHz,測試精度高達0.1%rd,各測試單元嚴格同步,同步時(shí)序達nS級,滿(mǎn)足伺服系統高精度和快速響應要求,且提供瞬態(tài)數據和特征值數據,方便軟件后期對試驗過(guò)程數據進(jìn)行全面的分析。
按照國標規定的試驗要求,可以進(jìn)行除環(huán)境試驗、沖擊振動(dòng)、EMC電磁兼容試驗外的所有伺服電機試驗項目和伺服驅動(dòng)器試驗項目,用戶(hù)無(wú)需額外采購其它設備。
在線(xiàn)監測被試電機直流電阻,并計算和顯示實(shí)時(shí)溫升,無(wú)需其它任何設備,無(wú)需中斷試驗,讓客戶(hù)對伺服電機繞組的狀態(tài)盡在掌握。
采用自主研發(fā)的帶寬信號模擬器,輸出伺服驅動(dòng)器頻帶寬度試驗所需的正弦波指令信號,信號幅值調節范圍為:+10V~-10V,輸出頻率調節范圍為:0.1Hz~1kHz,也可設置變化周期由其自動(dòng)調節。
采用伺服電機作為被試電機負載,改變傳統的以測功機作為負載的方式,提高了系統的扭矩和轉速的動(dòng)態(tài)測量范圍及精度,提升加載性能(正/反向,反拖),縮短加載的響應時(shí)間,可實(shí)現任意負載曲線(xiàn)的加載,高度模擬電機/伺服驅動(dòng)器的實(shí)時(shí)運行工況。
采用專(zhuān)業(yè)的電機試驗臺架,夾具具備三維調節功能,且方便裝卸與同軸度調節,可適應任意形狀的被試電機安裝。
伺服試驗平臺和綜合測試柜之間通過(guò)標準接口連線(xiàn),連線(xiàn)清晰明了、簡(jiǎn)單方便。
由銀河電氣軟件研發(fā)團隊研發(fā)的伺服驅動(dòng)系統試驗軟件,按照國標要求試驗項目,對軟件界面和流程進(jìn)行歸類(lèi),減少重復試驗,極大提升試驗人員工作效率。并具備實(shí)時(shí)曲線(xiàn)繪制、瞬態(tài)值捕獲、趨勢曲線(xiàn)繪制與分析、多參量組合顯示、合格判定、報表導出等功能。
● 伺服驅動(dòng)器性能測試● 伺服電機性能測試● 伺服驅動(dòng)系統控制原理及特性研究