[发明专利]电机扭矩特性测量方法及其装置

说明书

本发明提出一种电机扭矩特性测量方法及其装置，利用过载能力大、扭矩高的伺服电机，运行时与步进电机形成的滞后转速差，作为动态负载，可快速连续地测试步进电机的牵出扭矩特性。在到达最大转速时，利用伺服电机停止时的高扭矩作为固定负载，快速连续测出步进电机的牵入扭矩特性。不仅能够快速测试出步进电机的牵出扭矩和牵入扭矩，还能够快速检测出电机在各种转速下的扭矩或者在各种扭矩负载下的转速。

技术领域

本发明涉及电机测量领域，具体涉及一种电机扭矩特性测量方法及其测量装置，用于步进电机牵出扭矩和牵入扭矩的特性测试以及直流无刷电机、直流伺服电机、直流有刷电机等电机的输入输出功率、效率测试。

背景技术

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机，主要应用于需要速度控制或位置控制的场合。随着步进电机的应用日趋广泛，市场需求加大，如何快速、连续测量出步进电机的扭矩特性成为行业发展的重要课题。

目前，在步进电机扭矩特性测试中，一般用磁粉制动器或砝码作为固定负载进行检测，但是这种检测方式耗时长、速度慢、效率低，在检测过程中需要频繁加减速，然后待电机运行停止后才能测试出特定转速下的牵出扭矩。

在其他直流微特电机扭矩特性测试中，也同样采用磁粉制动器或砝码作为固定负载进行检测，同样存在耗时长、速度慢、效率低的问题，在检测过程中也需要频繁加减速，然后待电机运行停止后才能测试出特定转速下的扭矩功率曲线。

发明内容

鉴于以上情形，本发明提出一种电机扭矩特性测量方法及其装置，不仅能够快速检测出电机在各种转速下的扭矩或者在各种扭矩负载下的转速，还能够快速测试出步进电机的牵出扭矩和牵入扭矩。

根据本发明的电机扭矩特性测量方法，包括如下步骤：

步骤1，将被测电机与伺服电机的输出轴通过联轴装置连接；

步骤2，使被测电机与伺服电机同向旋转，且伺服电机运行转速小于被测电机运行转速，调节被测电机转速为V1；

步骤3，测量被测电机与伺服电机的输出轴之间的扭矩，在被测电机失步时，采集在V1速度时的最大扭矩值Nmax1，得到被测电机在V1转速时的最大牵出扭矩；

步骤4，调节伺服电机和被测电机转速，至被测电机运行转速为Vn；

步骤5，测量被测电机与伺服电机的输出轴之间的扭矩，在被测电机失步时，采集在Vn速度时的最大扭矩值Nmaxn，得到被测电机在Vn转速时的最大牵出扭矩；

步骤6，循环执行步骤4和步骤5，直至被测电机运行转速为预设的最大转速Vmax，在被测电机失步时，采集在Vmax速度时的最大扭矩值Nmax，得到被测电机在Vmax转速时的最大牵出扭矩。

进一步地，在得到被测电机在Vmax转速时的最大牵出扭矩后，汇总被测电机在V1至Vmax阶段各个设定转速下的最大牵出扭矩，以此形成被测电机的牵出扭矩特性曲线。

进一步地，在执行步骤2之前，分别使被测电机和伺服电机得电使能，获得锁紧力。

进一步地，所述被测电机的转速V1、Vn、Vmax之间的差值为间隔转速Vgap。

进一步地，所述伺服电机的额定扭矩大于被测电机的最大扭矩。

进一步地，所述伺服电机和被测电机的运行转速设置为：

伺服电机运行转速Vs＝被测电机运行转速Vb-转速差Vd

其中，

被测电机运行转速Vb为设定值；

转速差Vd＝60s÷被测电机极对数÷T

其中，