本發(fā)明涉及伺服控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
交流伺服電機(jī)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、自動(dòng)化以及航空航天等領(lǐng)域，其中，交流伺服電機(jī)特指直流無(wú)刷電機(jī)或永磁同步電機(jī)，具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小，過(guò)載能力強(qiáng)，調(diào)速范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
因此，如何測(cè)量出此類電機(jī)參數(shù)在電機(jī)的實(shí)際設(shè)計(jì)和應(yīng)用中顯得尤為重要?；诂F(xiàn)有常規(guī)的電機(jī)測(cè)試手段和設(shè)備進(jìn)行電機(jī)參數(shù)的測(cè)量，但所需要的設(shè)備較多，過(guò)程較復(fù)雜，耗費(fèi)的人力物力成本較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于此，本發(fā)明的目的在于提供一種交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法，包括：S1、極對(duì)數(shù)測(cè)量：通過(guò)電機(jī)的三相動(dòng)力線中的兩相短接，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的極對(duì)數(shù)；S2、反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)；S3、轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量：通過(guò)磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、顯示儀表、可調(diào)電源與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
優(yōu)選地，所述S1極對(duì)數(shù)測(cè)量步驟，具體為，將電機(jī)的三相動(dòng)力線中的任意兩相或三相動(dòng)力線短接，轉(zhuǎn)動(dòng)所述交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸，當(dāng)所述伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到電機(jī)定子磁極位置時(shí)，轉(zhuǎn)子和定子吸合，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，記錄轉(zhuǎn)子和定子的吸合次數(shù)，所述吸合次數(shù)為所述電機(jī)的磁極數(shù)，所述電機(jī)的磁極數(shù)減半得到電機(jī)的極對(duì)數(shù)。
優(yōu)選地，所述S2反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量步驟，具體為，將示波器探頭的正端接到電機(jī)的電機(jī)動(dòng)力電輸出線U、V、W的任意一相，所述示波器探頭的負(fù)端接到剩余兩相電機(jī)動(dòng)力電輸出線中的一相。
優(yōu)選地，所述S2反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量步驟還包括，
S21、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，測(cè)量示波器正余弦波形的周期T與反電勢(shì)的峰值U；
S22、根據(jù)公式v＝60f/p，計(jì)算電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，
其中，v為電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，f為1/T，p為電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)即為A＝U/v；
S23、調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度，重復(fù)步驟S21、S22，并計(jì)算電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)的平均值A(chǔ)＝(A_1+A_2+…+A_n)/n，由此獲得電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)。
優(yōu)選地，所述示波器測(cè)量反電勢(shì)的峰值U時(shí)，測(cè)量所測(cè)正余弦波形的周期T內(nèi)的波形峰值。
優(yōu)選地，所述S3轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量步驟，具體為，S3轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量基于測(cè)試平臺(tái)，所述測(cè)試平臺(tái)包括磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、可調(diào)電源、顯示儀表、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述磁粉制動(dòng)器與轉(zhuǎn)矩傳感器的一端相連，所述轉(zhuǎn)矩傳感器的另一端與被測(cè)電機(jī)相連；通過(guò)所述可調(diào)電源調(diào)節(jié)所加的轉(zhuǎn)矩值，所述顯示儀表顯示所加的轉(zhuǎn)矩值，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選地，所述S3轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量步驟還包括，
S31、通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器給定被測(cè)電機(jī)一速度使被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；
S32、通過(guò)可調(diào)電源調(diào)節(jié)磁粉制動(dòng)器所加電壓，并從顯示儀表上記錄所加的轉(zhuǎn)矩值T；
S33、通過(guò)連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的PC讀電機(jī)的電流值I；
S34、根據(jù)轉(zhuǎn)矩常數(shù)計(jì)算公式B＝T/I，計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)；
S35、調(diào)整給定電機(jī)的速度與轉(zhuǎn)矩，重復(fù)步驟S31－S34，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)的平均值B＝(B_1+B_2+…+B_n)/n，由此獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法，包括極對(duì)數(shù)測(cè)量：通過(guò)電機(jī)的三相動(dòng)力線中的兩相短接，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的極對(duì)數(shù)；反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)；轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量：通過(guò)磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、顯示儀表、可調(diào)電源與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。采用本發(fā)明的交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法基于交流伺服電機(jī)的特點(diǎn)，簡(jiǎn)單、快捷的測(cè)量電機(jī)的極對(duì)數(shù)、反電勢(shì)常數(shù)、轉(zhuǎn)矩常數(shù)， 在實(shí)際應(yīng)用中節(jié)省大量的人力物力成本。
【附圖說(shuō)明】
圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法的交流伺服電機(jī)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用來(lái)限定本發(fā)明。
一種交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法，包括：
S1、極對(duì)數(shù)測(cè)量：通過(guò)電機(jī)的三相動(dòng)力線中的兩相短接，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
S2、反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)；
S3、轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量：通過(guò)磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、顯示儀表、可調(diào)電源與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
實(shí)施例1
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例1提供一種交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法，包括：
S1、極對(duì)數(shù)測(cè)量：通過(guò)電機(jī)的三相動(dòng)力線中的兩相短接，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
具體地，將電機(jī)的三相動(dòng)力線U、V、W中的任意兩相或三相動(dòng)力線短接，轉(zhuǎn)動(dòng)所述交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，當(dāng)所述伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到電機(jī)定子磁極位置時(shí)，轉(zhuǎn)子和定子吸合，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，記錄轉(zhuǎn)子和定子的吸合次數(shù)，所述吸合次數(shù)為所述電機(jī)的磁極數(shù)，所述電機(jī)的磁極數(shù)減半得到電機(jī)的極對(duì)數(shù)。
S2、反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)；
S3、轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量：通過(guò)磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、顯示儀表、可調(diào)電源 與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
實(shí)施例2
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例2提供一種交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法，包括：
S1、極對(duì)數(shù)測(cè)量：通過(guò)電機(jī)的三相動(dòng)力線中的兩相短接，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
S2、反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)；
具體為，將示波器探頭的正端接到電機(jī)的電機(jī)動(dòng)力電輸出線U、V、W的任意一相，所述示波器探頭的負(fù)端接到剩余兩相電機(jī)動(dòng)力電輸出線中的一相。
優(yōu)選的，所述S2反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量步驟還包括，
S21、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，測(cè)量示波器正余弦波形的周期T與反電勢(shì)的峰值U；
S22、根據(jù)公式v＝60f/p，計(jì)算電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，
其中，v為電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，f為1/T，p為電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)即為A＝U/v；
S23、調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度，重復(fù)步驟S21、S22，并計(jì)算電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)的平均值A(chǔ)＝(A_1+A_2+…+A_n)/n，由此獲得電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)。
由于旋轉(zhuǎn)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1無(wú)法完全做到使電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)優(yōu)選地，因此所述示波器測(cè)量反電勢(shì)的峰值U時(shí)，測(cè)量所測(cè)正余弦波形的周期T內(nèi)的波形峰值。
若要想得到完全準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，需另外使用一臺(tái)電機(jī)勻速對(duì)拖被測(cè)電機(jī)，并且不局限于此方法，任何能完成下述測(cè)試方法的設(shè)備都可被采用。
S3、轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量：通過(guò)磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、顯示儀表、可調(diào)電源與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
實(shí)施例3
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例3提供一種交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法，包括：
S1、極對(duì)數(shù)測(cè)量：通過(guò)電機(jī)的三相動(dòng)力線中的兩相短接，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
S2、反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)；
S3、轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量：通過(guò)磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、顯示儀表、可調(diào)電源與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
步驟S3轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量基于測(cè)試平臺(tái)，所述測(cè)試平臺(tái)包括磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、可調(diào)電源、顯示儀表、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
所述磁粉制動(dòng)器與轉(zhuǎn)矩傳感器的一端相連，所述轉(zhuǎn)矩傳感器的另一端與被測(cè)電機(jī)相連；通過(guò)所述可調(diào)電源調(diào)節(jié)所加的轉(zhuǎn)矩值，所述顯示儀表顯示所加的轉(zhuǎn)矩值，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步地，所述S3轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量步驟還包括，
S31、通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器給定被測(cè)電機(jī)一速度使被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；
S32、通過(guò)可調(diào)電源調(diào)節(jié)磁粉制動(dòng)器所加電壓，并從顯示儀表上記錄所加的轉(zhuǎn)矩值T；
S33、通過(guò)連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的PC讀電機(jī)的電流值I；
S34、根據(jù)轉(zhuǎn)矩常數(shù)計(jì)算公式B＝T/I，計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)；
S35、調(diào)整給定電機(jī)的速度與轉(zhuǎn)矩，重復(fù)步驟S31－S34，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)的平均值B＝(B_1+B_2+…+B_n)/n，由此獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
實(shí)施例4
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例4提供一種交流伺服電機(jī)參數(shù)的測(cè)量方法，包括：
S1、極對(duì)數(shù)測(cè)量：通過(guò)電機(jī)的三相動(dòng)力線中的兩相短接，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
將電機(jī)的三相動(dòng)力線中的任意兩相或三相動(dòng)力線短接，轉(zhuǎn)動(dòng)所述交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，當(dāng)所述伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到電機(jī)定子磁極位置時(shí)，轉(zhuǎn)子和定子吸合，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，記錄轉(zhuǎn)子和定子的吸合次數(shù)，所述吸合次數(shù)為所述電機(jī)的磁極數(shù)，所述電機(jī)的磁極數(shù)減半得到電機(jī)的極對(duì)數(shù)。
S2、反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量：通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)；
將示波器探頭的正端接到電機(jī)的電機(jī)動(dòng)力電輸出線U、V、W的任意一相，所述示波器探頭的負(fù)端接到剩余兩相電機(jī)動(dòng)力電輸出線中的一相。
進(jìn)一步地，所述S2反電勢(shì)常數(shù)測(cè)量步驟還包括，
S21、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)交流伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，測(cè)量示波器正余弦波形的周期T與反電勢(shì)的峰值U；
S22、根據(jù)公式v＝60f/p，計(jì)算電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，
其中，v為電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，f為1/T，p為電機(jī)的極對(duì)數(shù)；
電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)即為A＝U/v；
S23、調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度，重復(fù)步驟S21、S22，并計(jì)算電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)的平均值A(chǔ)＝(A_1+A_2+…+A_n)/n，由此獲得電機(jī)的反電勢(shì)常數(shù)。
優(yōu)選地，所述示波器測(cè)量反電勢(shì)的峰值U時(shí)，測(cè)量所測(cè)正余弦波形的周期T內(nèi)的波形峰值。
S3、轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量：通過(guò)磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、顯示儀表、可調(diào)電源與伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，測(cè)量被測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
S3轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量基于測(cè)試平臺(tái)，所述測(cè)試平臺(tái)包括磁粉制動(dòng)器、轉(zhuǎn)矩傳感器、可調(diào)電源、顯示儀表、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述磁粉制動(dòng)器與轉(zhuǎn)矩傳感器的一端相連，所述轉(zhuǎn)矩傳感器的另一端與被測(cè)電機(jī)相連；通過(guò)所述可調(diào)電源調(diào)節(jié)所加的轉(zhuǎn)矩值，所述顯示儀表顯示所加的轉(zhuǎn)矩值，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并可將其連接到PC機(jī)上。
優(yōu)選地，所述S3轉(zhuǎn)矩常數(shù)測(cè)量步驟還包括，
S31、通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器給定被測(cè)電機(jī)一速度使被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；
S32、通過(guò)可調(diào)電源調(diào)節(jié)磁粉制動(dòng)器所加電壓，并從顯示儀表上記錄所加的轉(zhuǎn)矩值T；
S33、通過(guò)連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的PC讀電機(jī)的電流值I；
S34、根據(jù)轉(zhuǎn)矩常數(shù)計(jì)算公式B＝T/I，計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)；
S35、調(diào)整給定電機(jī)的速度與轉(zhuǎn)矩，重復(fù)步驟S31－S34，計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù) 的平均值B＝(B_1+B_2+…+B_n)/n，由此獲得電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)。
需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的過(guò)程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超過(guò)”等理解為不包括本數(shù)；“以上”、“以下”、“以內(nèi)”等理解為包括本數(shù)。
盡管已經(jīng)對(duì)上述各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改，所以以上上述僅為本發(fā)明型的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。