[发明专利]一种电机动态加载和瞬态测试装置

说明书

本发明涉及一种电机动态加载和瞬态测试装置，包括MCU模块、FPGA模块；MCU模块和FPGA模块之间通过FSMC总线连接，使得MCU可以向FPGA同步数据信息以及直接寻址存储在FPGA中的信息。MCU模块通过以太网与一外设的上位机进行数据通信；用于对来自上位机和FPGA的数据进行处理；FPGA模块包括信号输出模块、信号采集模块和信号存储模块，信号输出模块用于向一外部电机伺服器提供电机控制信号；信号采集模块用于对伺服电机反馈的电机工作信号做实时采集；信号存储模块用于存储电机控制信号以及伺服电机反馈的电机工作信号。通过本装置，可以实现对电机任意负载波形进行加载，满足不同工况的负载测试的需求，实现对电机瞬态测试的需求。

技术领域

本发明涉电机性能测试领域，具体涉及到一种电机动态加载和瞬态测试装置。

背景技术

众所周知，电机是一种电气和机械的融合的结晶，要评价一款电机的性能，往往需要很多的实验项目的结果去评估,一般一款电机从研发到生产之间，需要经历型式试验(研发、中试、质检)和生产试验(出厂)两个阶段，且根据电机种类、应用行业的不同，合共包含十余种甚至几十种试验项目如图1所示。在这些测试项目中，大部分测试项目需要处于负载的状态下进行测试，通过对被测电机负载的加载，模拟其实际运行的工况，来检测电机的性能参数是否满足设计的要求。

目前在实际的生产中常用电力测功机系统对机械负载进行模拟，来检测电机的性能参数是否满足需求。在测试时，测功机与被测电机同轴连接，通过测功机控制系统给被测电机加载各种负载不仅可以模拟电机在实际运行中的转矩、转速、电流、电压、功率、效率等参数，还可以做其他特殊的动力试验测试项目，如安全性试验、动平衡试验、NVH(振动噪声寿命)试验等常规测试项目。对于这些常规的测试项目，在给被测电机加载时，从150％额定负载逐步降到25％额定负载，在此间至少选取6个测试点，但必须包含100％额定负载点，然后测试其电压、电流、功率、转矩、转速等参数并进行计算，此种逐点加载的方式可以满足常规测试的需求。

近年来，随着电机应用范围的不断扩大，除了以上常规项目测试外，还增加了对电机瞬态性能测试的要求，对电机与驱动器瞬态性能测试的关键技术点主要包括以下两个方面：

1.任意负载曲线的加载功能。即可以提供扭矩或者转速的阶跃、正弦波、方波、锯齿波、甚至任意波形的加载。

2.各项参数的瞬态波形的测量，包括转矩、转速、电压、电流、效率、转速-转矩曲线等的参数瞬时波形测量。

显然传统测功机系统中只能逐个负载点加载，只是针对某一负载点对电机性能参数进行测量，无法满足对电机瞬态性能测试。

所以有必要提出一种电机动态加载和瞬态测试装置，在电机测试过程中，通过对任意负载曲线进行加载，实现对电机瞬态性能的测试。

发明内容

针对目前电力测功机只能逐个负载点加载，只是针对某个负载点对电机性能参数进行测量，无法满足对电机瞬态性能测试的问题，本发明提出了一种电机动态加载和瞬态测试装置。

本发明提出的一种电机动态加载和瞬态测试装置，包括MCU模块和FPGA模块，所述MCU模块和所述FPGA模块之间通过FSMC总线连接，使得所述MCU可以向所述FPGA同步数据信息以及直接寻址存储在所述FPGA中的信息，其中

所述MCU模块包括数据通信模块和数据处理模块，所述数据通信模块通过以太网与一外设的上位机进行数据通信；所述数据处理模块用于对来自所述上位机和所述FPGA的数据进行处理；

所述的FPGA模块包括信号输出模块、信号采集模块和信号存储模块，所述信号输出模块用于向一外部电机的伺服器提供电机控制信号；所述信号采集模块用于对所述伺服电机反馈的电机工作信号做实时采集；所述信号存储模块包括控制信号寄存器和结果信号寄存器；所述控制信号寄存器用于存储所述电机控制信号；所述结果信号寄存器用于存储所述电机工作信号，