[实用新型]一种伺服电机负载控制系统

说明书

本实用新型属于电机检测技术领域，具体涉及一种伺服电机负载控制系统，包括伺服电机，伺服驱动器和转矩传感器分别与伺服电机电性连接，主控板分别与伺服驱动器和转矩传感器电性连接；所述的主控板包括：转矩信号处理电路、转速信号处理电路、模式切换电路、MCU、DA转换器、PI控制器和驱动输出电路，MCU与DA转换器电性连接，转矩信号处理电路和转速信号处理电路分别与模式切换电路电性连接，DA转换器和模式切换电路分别与PI控制器电性连接，PI控制器与驱动输出电路电性连接，驱动输出电路与伺服驱动器电性连接。本实用新型具有低成本、高可靠性、便于设计为集成化测试系统的优点。

技术领域

本实用新型属于电机检测技术领域，具体涉及一种伺服电机负载控制系统。

背景技术

一般中小型交流异步电机的出厂检测，只需考察空载功率项目。BLDC(无刷直流电机，BrushlessDirectCurrentMotor)类电机与交流异步电机不同，此类电机往往需要通过控制器进行驱动控制。在空载状态下，BLDC电机定子绕组励磁电流很小，其控制器上的功率器件、转子的永磁体、以及霍尔元件上的一些故障问题的特征并不明显，难以检测到。因此BLDC电机或永磁同步电机在出厂检测时，往往需要其工作在要求的转矩和转速条件下，使其绕组励磁电流达到一定程度，并根据其带负载条件下测试的功率值来判定是否合格。

电机负载测试设备，相对空载测试设备要复杂很多。一是要提供可调节、稳定的负载转矩，使得不同型号的电机，在测试时能工作在其要求的转矩和转速下。二是要提供合适的工装，负载测试时，被测电机要通过转子轴输出转矩，因此电机本体需要通过工装可靠固定。转子轴与负载工装连轴对接时，不光要避免同轴度不好导致测量结果出现偏差，还要满足快速夹装的要求，以保证测试节拍。三是要处理好负载工装与电机的绝缘，防止在电气安全测试时出现漏电、损坏负载模块和控制电路的情况。

目前常用的负载测试方案有以下两种：

1、使用测功机系统。测功机能够提供稳定、可调节的负载转矩，其精度较好，测试、控制、校准方法较为成熟。

使用测功机系统用于电机负载测试，能满足提供稳定、可调节的转矩要求。但是测功机系统成本相对较高，测功机自带的工装难以满足生产线快速装夹被测电机的节拍要求。而且测功机的功能相对单一，对于BLDC类电机其他测试项如绕组参数、电气安全、反电势等测试的兼容性不好，无法集成在一套设备上。因此使用测功机作为负载测试模块时，会降低测试节拍，增加测试工位，这极大的增加了设备、场地和操作人员的成本。

2、使用伺服电机，将其设定为转矩工作模式，设定转矩参数后可使其工作在开环转矩状态，用于负载测试系统。

使用伺服电机设置为转矩模式提供开环负载的测试系统，成本、可集成性、工装设计难度均符合要求。但是伺服电机工作在开环负载情况下，会存在负载转矩精度不高的问题。而且伺服电机工作在不同转速时，或经过长期使用后，其轴上输出的实际负载转矩会发生变化，会对测试结果产生不利影响。

因此，开发一套能提供精确、稳定、可调节的负载控制系统，对于BLDC类电机或永磁同步电机的检测十分重要。

实用新型内容

本实用新型针对现有两种电机负载测试系统存在的问题，设计了一套伺服电机负载控制系统。本实用新型所采用的技术方案如下：

一种伺服电机负载控制系统，包括伺服电机，伺服驱动器和转矩传感器分别与伺服电机电性连接，主控板分别与伺服驱动器和转矩传感器电性连接；所述的主控板包括：转矩信号处理电路、转速信号处理电路、模式切换电路、MCU、DA转换器、PI控制器和驱动输出电路，MCU与DA转换器电性连接，转矩信号处理电路和转速信号处理电路分别与模式切换电路电性连接，DA转换器和模式切换电路分别与PI控制器电性连接，PI控制器与驱动输出电路电性连接，驱动输出电路与伺服驱动器电性连接。

优选的，伺服电机、转矩传感器和被测电机固定安装在工装支架上。