技術(shù)交流

今天我們來探討一下電機(jī)測試平臺(tái)中一個(gè)比較容易忽略的細(xì)節(jié)指標(biāo)：控制精度。

傳統(tǒng)電機(jī)測試平臺(tái)的控制誤差

傳統(tǒng)電機(jī)測試平臺(tái)由于只對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行開環(huán)控制，忽略了由夾具和電機(jī)負(fù)載引入的誤差，無法為用戶提供精準(zhǔn)的電機(jī)測量結(jié)果。

圖1 傳統(tǒng)電機(jī)測試平臺(tái)架構(gòu)圖

誤差出現(xiàn)的原因

電機(jī)測試系統(tǒng)（測功機(jī)）出現(xiàn)轉(zhuǎn)速和扭矩誤差的原因可總結(jié)為以下三點(diǎn)：

1. 在電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩在通過夾具傳遞給傳感器或負(fù)載時(shí)，會(huì)有小部分作為摩擦轉(zhuǎn)矩?fù)p耗掉。因此電機(jī)為了正常拖動(dòng)負(fù)載，會(huì)輸出比負(fù)載略大的轉(zhuǎn)矩，造成轉(zhuǎn)矩測量值與設(shè)定值之間的誤差；

2. 電機(jī)負(fù)載自身存在控制誤差，控制信號(hào)與實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩不完全匹配；

3. 由于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩間存在函數(shù)關(guān)系，所以上述兩種誤差同樣會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生影響。

圖2 誤差出現(xiàn)的原因

如何保證電機(jī)測試平臺(tái)的高控制精度？

致遠(yuǎn)電子MPT 電機(jī)測試系統(tǒng)采用先進(jìn)的智能PID 控制架構(gòu)，由專業(yè)電機(jī)測試軟件MotorTest、電機(jī)運(yùn)行模塊和高精度功率分析儀三部分組成一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩控制精度高達(dá)0.5%，為用戶提供最為精準(zhǔn)的電機(jī)性能分析。

在測試過程中，高精度功率分析儀對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，上傳到MotorTest 軟件對(duì)測試數(shù)據(jù)與設(shè)定值進(jìn)行比對(duì)，若兩者有偏差，系統(tǒng)控制模塊則對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速\ 轉(zhuǎn)矩進(jìn)行負(fù)反饋調(diào)節(jié)，然后再次進(jìn)行采樣比對(duì)，直至測試數(shù)據(jù)與設(shè)定值在精度范圍內(nèi)一致，再開始進(jìn)行系統(tǒng)測試與分析，真實(shí)呈現(xiàn)電機(jī)性能。

圖3 MPT 電機(jī)測試系統(tǒng)架構(gòu)圖

實(shí)測案例

以電機(jī)特性曲線測試為例：用戶設(shè)定轉(zhuǎn)矩為10~100N?m 時(shí)，傳統(tǒng)電機(jī)測試平臺(tái)的偏差高達(dá)5%，而MPT 電機(jī)測試系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩控制誤差低至0.36%，滿足用戶對(duì)電機(jī)特性進(jìn)行精準(zhǔn)分析的需要。

圖4 實(shí)測案例