[发明专利]中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置及方法

权利要求书

1.一种中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，包括面包平板平台，其特征在于：所述面包平板平台的台面上设置有动态扭矩测量仪，所述动态扭矩测量仪的输入端通过一转接轴与交流永磁同步电机的输出端相连接，所述动态扭矩测量仪的输出端通过另一转接轴连接到作为负载模拟器的磁粉制动器，所述交流永磁同步电机的输出轴上套设有光电码盘，所述交流永磁同步电机由控制驱动电气系统驱动，所述控制驱动电气系统、光电码盘、动态扭矩测量仪的输出端均与电机运动控制性能检测系统的输入端电性连接，所述电机运动控制性能检测系统的输出端与交流永磁同步电机的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，其特征在于：所述光电码盘采用高精度绝对式光电码盘。

3.根据权利要求1所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，其特征在于：所述交流永磁同步电机通过电机转接板固定于面包平板平台的台面上，所述光电码盘通过一仪器转接板固定于面包平板平台的台面上，所述动态扭矩测量仪通过仪器固定座固定于面包平板平台的台面上，所述磁粉制动器通过另一仪器转接板固定于面包平板平台的台面上。

4.根据权利要求3所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，其特征在于：所述面包平板平台为台面光滑平整的不锈钢平板，所述不锈钢平板上开设有多个阵列分布的25mm*25mm孔距M6螺纹孔。

5.根据权利要求3或4所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，其特征在于：所述电机转接板包括电机固定板、电机转接底板及三角支架，所述电机固定板上设置有多种适用不同功率的交流永磁同步电机及其传感器的安装孔位，所述电机转接底板开设有多个阵列分布的25mm*25mm孔距M6螺纹孔以与面包平板平台不同位置固定，所述电机固定板与电机转接底板之间采用四个三角支架固定。

6.根据权利要求3或4所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，其特征在于：所述仪器转接板包括仪器固定板、仪器转接底板及三角支架，所述仪器固定板上设置有多种适用不同仪器的安装孔位，所述仪器转接底板开设有多个阵列分布的25mm*25mm孔距M6螺纹孔以与面包平板平台不同位置固定，所述电机固定板与电机转接底板之间采用两个三角支架固定。

7.根据权利要求3或4所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，其特征在于：所述面包平板平台的台面还固定有两个用于固定控制驱动电气系统和电机运动控制性能检测系统的电气隔离平板。

8.根据权利要求7所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，其特征在于：所述电气隔离平板包括绝缘隔离板和连接柱，所述绝缘隔离板上开设有多个阵列分布的25mm*25mm孔距M3螺纹孔以与电气系统电路板固定，所述连接柱的上端为M6阳螺纹以与绝缘隔离板固定，所述连接柱的下端为M6阴螺纹以通过螺栓与面包平板平台固定。

9.一种中小型交流永磁同步电机运动性能测试方法，其特征在于：采用权利要求1-8中任一项所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试装置，并包括以下步骤：

（1）控制驱动电气系统负责先进控制算法的运行和交流永磁同步电机的驱动：建立交流永磁同步电机新控制策略，编程成相应软件模块并将其预设入控制驱动电气系统的高速处理芯片内，并通过其控制驱动板上的TCP/IP网络模块向电机运动控制性能检测系统传输电机运行控制算法过程中的控制量、输出量数据；

（2）光电码盘将测量到的交流永磁同步电机的位置数据传输给电机运动控制性能检测系统；

（3）动态扭矩测量仪测量交流永磁同步电机输出的电磁转矩，并通过串口通信向电机运动控制性能检测系统传输检测到的电磁转矩数据；

（4）通过电流控制的磁粉制动器模拟不同工况条件，使测试平台能进行空载、负载突增、负载突减、负载平稳测试实验，验证控制算法的动态、稳态性能；

（5）电机运动控制性能检测系统接收步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）中的数据，检测交流永磁同步电机控制的电流、速度、位置以及输出的电磁转矩信号，并将上述数据输入电机运动控制性能测试系统的高速处理芯片内的电机性能测试程序模块，计算出新控制策略下电机运动控制的性能参数，将上述电机运行状态参数和计算出的电机性能参数通过触摸屏选择性显示，以评价各种先进控制策略在伺服系统的实际应用效果。

10.根据权利要求9所述的中小型交流永磁同步电机运动性能测试方法，其特征在于：在步骤（5）中，所述计算出的电机性能参数包括电机速度响应频率、稳态定位精度、负载变化速度稳态恢复时间以及直驱定位的响应时间、超调量。