深圳市大疆创新科技有限公司(DJI-Innovations,简称DJI),是全球领先的无人飞行器控制系统及无人机解决方案的研发和生厂商,客户遍布全球100多个国家。通过持续的创新,大疆致力于无人机工业、行业用户以及专业航拍应用提供性能最强、体验最佳的革命性智能飞控产品和解决方案。我司与大疆在2018年7月建立了电机测试系统的合作关系,已成功交付多套磁滞测功机加载测试系统,并获得客户的高度认可,成为大疆电机测试系统的首选供应商。
2018年10月31日,大疆电机工程部一行来我司参观指导,并对即将交付大疆的伺服电机加载测试系统进行现场确认与验收。
大疆工程师正在与我们软件工程师沟通确认软件的应用界面。
伺服加载系统概述
电机测试系统采用交流变频回馈加载,加载能量通过交流负载发电机回馈给负载电阻消耗能量;扭矩、转速通过扭矩传感器直接测量;功率分析仪表检测电流、电压、频率、功率因数等;计算机自动检测、显示并完成数据处理、报表及各种曲线。利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩,并结合转速以确定设备的功率。因为被测量的动力机械可能有不同转速,所以用作的电机必须是可以平滑调速的电机。负载部分主要由负载电机和电机驱动器(控制器组成),可以方便的实现双向加载,同时在转速到0r/min时依然可以提供足够的加载能力;其加载特性为零转速至额定转速为恒扭矩特性,额定转速至最高转速为恒功率特性,完全符合动力机械的负载特性;而且可以作为动力机械倒拖原动机,可以作为机械效率试验的动力和发动机启动动力使用。通过变频器对电机的控制采用用直接转矩控制方式,该方式以转矩为中心来进行磁链、转矩的综合控制,简单地通过检测电机定子电压和电流,借助瞬时空间矢量理论计算和控制电机的磁链和转矩,采用离散的两点式调节器,把转矩检测值与转矩给定值作比较,使转矩波动限制在一定的容差范围内,容差的大小由频率调节器来控制,并产生PWM脉宽调制信号,直接对逆变器的开关状态进行控制,以获得高动态性能的转矩输出。它的控制效果不取决于异步电动机的数学模型是否能够简化,而是取决于转矩的实际状况,它的控制结构简单、控制信号处理的物理概念明确、系统的转矩响应迅速且无超调,是一种具有高静、动态性能的交流调速控制方式。此系统是应大疆的要求定制的5Nm的伺服电机加载系统。
整体采用一体式设计


功能介绍
测试电机运行电压、电流、功率因素、输入功率、转速、扭矩、机械功率,反向电动势以及电机效率。
软件分为工程师界面与操作员界面,方便于日常测试与数据的管理
自动加载与手动加载测试,负载测试加载速度可调:根据实际需要自行调节。测试加载增量可调:可对初始加载量和增量进行设定。
电机参数的存储和调用,每一种电机的参数设定好以后可以存储,以便下次使用和调用不需要重新去设定
测试界面可以实时显示测试的瞬时值(电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率),并可以间按一定的时间(随意设定)采集数据。同时在测试过程中曲线自动绘制。更好的监控测试的过程。
自动生成特定数据报表格式并进行分析:
1)整个测试过程的曲线图(电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率)
2)额定参数值
3)关键点电机性能分析
软件介绍
整个软件在LABVIEW环境下开发,分为工程师界面与操作员界面,操作简单,易于管理。

主界面

硬件配置界面

在线测试界面

加载转速测试界面

反向电动势测试

工作特征曲线

工作特性数据

帮助界面
应用领域
伺服测功机是一种新型的高性能机电一体化测功机,它伺服电动机作为加载设备,电机由变频控制器提供可变频率的驱动电源,并精确控制其转矩和转速。与其它测功机技术相比,伺服测功机具有转矩和转速控制精度高、转矩动态响应时间快、以及高效节能和高可靠性等优点,适合各种类型电机及零部件的性能参数测试。此外,伺服测功机同时具有电动(动力驱动)和加载(动力吸收)能力,配合自动化测量与控制系统,能够进行复杂的动态测试和模拟测试。
伺服测功机根据所使用的交流电机不同分为交流异步测功机和交流伺服测功机(或交流同步测功机)。交流伺服测功机除具有交流测功机共有的特点之外,还具有以下自己的特点:
1、交流伺服电机采用永磁体作转子,表面光滑无风阻,转动惯量非常低,运行时振动和噪音也很小,特别适合小功率电机、分马力电机、微特电机及其零部件的测试。
2、转矩控制精度高,动态响应时间短。恒转矩特性可以从零速开始到最高转速,既适用于高速小转矩测试系统,也适用于低速大转矩测试系统。
3、无以伦比的转矩转速特性,零速100%额定转矩输出,5倍过载能力以及高速特性。
4、采用绝对值脉冲编码器或旋转变压器做转速反馈的闭环伺服控制,可以进行精确的定位控制,从而可以实现其他测功机无法完成测试项目如动态堵转测试(无需机械制动器)。