[发明专利]一种电机模拟惯性负载的测试方法

说明书

技术领域

 本发明涉及电机技术，具体地说是一种用于电机模拟惯性负载的检测方法。

背景技术

 随着技术的发展，电机在各行各业都已经得到越来越广泛的应用。电机在应用到产品中时，需要先对电机进行一系列的检测，保证其动态性能和稳定性。其中一个检测单元，就是对电机的惯性负载进行检测，确保电机的适用惯性负载。为了准确检测，需要通过使用不同的负载去检测电机控制系统的适用性和稳定性，才能有效的获得准确的输出力矩，充分保证电机的性能。

发明内容

 本发明要解决的技术问题是提供一种电机模拟惯性负载的测试方法，操作方便，提高电机的控制准确度。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种电机模拟惯性负载的测试方法，包括以下步骤：

S1，确定模拟负载的惯量J；

S2，控制电机以恒定角加速度从当前角速度w₀运行到目标角速度w_t，记录运行时间t_Δ；根据加速度计算公式得到角加速度α=(w_t-w₀)/t_Δ；

S3，根据负载计算公式T_负载=α*J=k*Iq，从而得到电机输出的转矩电流Iq。

所述惯量J根据计算公式J=m*r2/2得到，其中m为模拟物体的质量，r为模拟物体的等效圆柱形半径，从而电机的转矩电流Iq= (w_t- w₀)*m*r2/(2*k*t_Δ)，k为比例系数。

所述步骤S2中，控制电机将运行到角速度w_t后，以该角速度w_t进行均速转动。

本发明测试方便，使电机根据负载能够精确的输出转矩电流，从而输出准确的转矩，提高控制性能。

具体实施方式

   为了便于本领域技术人员的理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

本发明揭示了一种电机模拟惯性负载的测试方法，包括以下步骤：

S1，确定模拟负载的惯量J。电机在测试的时候，先要确定模拟物体的质量m，该模拟物体的等效圆柱形半径为r，则惯量J= m*r2/2。

S2，控制电机以恒定角加速度从当前角速度w₀运行到目标角速度w_t，然后使电机在角速度w_t下保持均速行驶，记录电机从角速度w₀加速到目标角速度w_t所需的运行时间t_Δ；根据加速度计算公式得到角加速度α=(w_t-w₀)/t_Δ。

S3，根据负载计算公式T_负载=α*J=k*Iq，从而得到电机输出的转矩电流Iq，确定了转矩电流，根据转矩电流与输出转矩的固定比例关系即可准确地得到输出转矩，则Iq*k= (w_t- w₀)*m*r2/(2*t_Δ),从而得到Iq= (w_t- w₀)*m*r2/(2*k*t_Δ)。在实际测试中，还会产生一个负载损耗即T_损耗，总的负载T=T_负载+T_损耗，T损耗相对于T负载较小，可近乎为零，因此T = T负载，并且使电机工作在速度闭环控制模式。由上述即可得到，当模拟负载物体的质量为m时，电机从速度w₀加速到目标角速度w_t产生的惯性负载所需要的转矩电流。

通过模拟不同质量的物体，即可得到电机在运行不同负载时所需要的转矩电流，即可得到需要电机输出的转矩。从而使电机能够具有精确的控制性能，提高控制的准确度。

此外，如果涉及到的负载物体具体到材料和尺寸，如物体的材料密度为p，L为圆柱形物体长度，D为物体的截面直径，则半径r = D/2，则负载的惯量J=m*r2/2=（πpLD⁴）/32，适用范围广泛。