[发明专利]一种步进电动机矩频特性的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及步进电动机技术领域，确切地说是一种步进电动机矩频特性的测试方法。

背景技术

步进电动机的矩频特性是决定其重要的负载能力的指标之一，在电机的生产、运行和科研过程中，需要对其进行必要的测试。目前常用的方法是利用测功机原理使用各种电子测量仪表，如数字转矩转速仪等，并结合单片机或DSP技术，功能比较完备。并通过广泛调研表明这种放大对试验过程中的读数同步、数据处理等问题，仍然不能自动实现矩频特性测试的要求。

随着微型计算机技术、自动控制技术以及各种测量仪表技术的提高，针对以往测试的问题，常采用发电机或者各种测功机等作为加载装置．这种加载方式一般不均匀，缺乏稳定性，对系统加载缺乏精度，测试的数据往往误差。我们需要一种基于PLC的步进电动机自动测试系统，该方案能自动实现矩频特性测试过程、提升测试精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述问题的不足，满足自动实现步进电动机矩频特性同步、提升测试精度、提供一种步进电动机矩频特性的测试方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种步进电动机矩频特性的测试方法，所述方法包括：

采用PLC为控制核心，PLC通过驱动器对步进电动机控制，PLC通过程控电流源调节输出电流使磁滞制动器对步进电动机自动加载；

利用扭矩传感器对步进电动机的转速和转矩的自动采集，将采集的信号进行压/频转换发送给PLC进行数据处理，并将该数据发送给工控机；

所述工程机收到该数据显示到组态软件，并将工控机中的数据发送给打印机进行打印。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，PLC通过驱动器对步进电动机控制，具体内容为：

所述PLC通过改变驱动器的脉冲信号和方向信号实现对步进电动机的转速、转向和位置的控制。

进一步，利用扭矩传感器对步进电动机的转速和转矩的自动采集，将采集的信号进行压/频转换发送给PLC进行数据处理，具体内容为：

所述传感器是在被测弹性轴上用应变胶贴上测扭专用应变片，并组成桥式电路，当弹性轴上存在扭应变时，应变电桥便能采集到弹性轴上的扭转电信号，然后经过扭矩传感器自身的放大电路放大采集到的应变电信号，再经过压／频转换可以将放大后的应变电信号转变成对应的频率信号，PLC对所述频率信号通过编程转换计算后得到实际测量值发送给工控机。

进一步，所述编程转换计算方法为：N为转速rot/min、f为实际测得的转速频率值kHz、Z为传感器齿数、本次测试中Z为60：

N＝60f/Z

T_P为正向转矩、T_r为反向转矩、T_m为满量程转矩、f_p为输出频率的正向满量程值kHz、f_r为输出频率的反向满量程值、f₀为转矩输出基频值，f为输出频率的实测转矩值、本测试中f_p为15kHz，f₀为10kHz、f_r为5kHz：

TP=Tmf-f0fp-f0,Tr=Tmf0-ff0-fr.]]>

进一步，所述工控机中的数据包含测试的结果和曲线图。