驅動(dòng)器測試系統設計

1.引言

　　交流調速系統通常選用IGBT脈寬調制驅動(dòng)器，用以控制執行電機作四象限運行，從而滿(mǎn)足控制系統的高精度和高實(shí)時(shí)性要求。驅動(dòng)器是控制系統中交流調速單元的核心部分，其質(zhì)量和性能直接影響整個(gè)控制系統的精度和性能。但是，在使用過(guò)程中，驅動(dòng)器一旦出現故障，將影響整個(gè)控制系統的正常工作，因此，有必要設計研發(fā)出一種驅動(dòng)器綜合性能測試系統，來(lái)快速排除故障，確?？刂葡到y性能品質(zhì)。

2.驅動(dòng)器工作原理及測試系統技術(shù)特點(diǎn)

圖1：驅動(dòng)器調速系統原理框圖

　　驅動(dòng)調速一般可以分為整流、直流保持、逆變和控制四部分，電流調節器對電流實(shí)際值與給定值進(jìn)行比較整定，速度調節器通過(guò)測速電機和轉子位置檢測得到速度實(shí)際值，對速度值進(jìn)行整定。

　　驅動(dòng)器屬于大功率精密裝置，它可能和外界形成相互干擾，影響正常工作。在同一供電電源上的其它設備產(chǎn)生的噪聲信號通過(guò)輻射和電源傳導等方式也可能進(jìn)入驅動(dòng)器，同時(shí)驅動(dòng)器產(chǎn)生的高次諧波和電波噪聲也容易對電網(wǎng)和周邊設備產(chǎn)生影響。消除干擾，使設備正常工作是本系統一大特點(diǎn)，也是難點(diǎn)。設計中采用標準接地方式，并在驅動(dòng)器前后端接入濾波裝置，電路中串入浪涌電流限制電路，有效避免相互干擾，使各測試信號量準確可靠。

　　測試系統采用在線(xiàn)式或離線(xiàn)式兩種測試方法，軟件實(shí)現智能處理模塊功能，專(zhuān)家系統為測試問(wèn)題提供解決方案。

3.驅動(dòng)器測試系統硬件電路實(shí)現

　　該測試系統主要包括以計算機為核心的測控臺和安裝待測驅動(dòng)器及模擬負載、專(zhuān)用測量?jì)x器等設備的測試平臺。電路設計采用診脈式抗干擾、冗余設計，確保硬件設計準確可靠。具體連接圖如下：

圖2：驅動(dòng)器測試系統連接圖

　　3.1啟動(dòng)電路

　　啟動(dòng)電路為被測驅動(dòng)器提供工作電壓，電路中串入三個(gè)限流電阻，防止了浪涌電流。同時(shí)接觸器、熱繼電器和濾波器使提供的電壓質(zhì)量得到穩定可靠的保證。上電過(guò)程中，只需控制計算機發(fā)出上電指令，接觸器動(dòng)作，完成上電過(guò)程，實(shí)現安全可靠的“軟啟動(dòng)”，啟動(dòng)電路示意圖圖下。

圖3：?jiǎn)?dòng)電路示意圖

　　3.2使能及檢測電路

　　為保證被測驅動(dòng)器在可控狀態(tài)，對通過(guò)軟件界面，對被測驅動(dòng)器脈沖使能和驅動(dòng)使能進(jìn)行控制。同時(shí)，對使能狀態(tài)在顯示界面上顯示出來(lái)，使操作更直觀(guān)。

驅動(dòng)器上電和使能通過(guò)串口來(lái)通訊，并通過(guò)串口實(shí)時(shí)檢測驅動(dòng)器工作狀態(tài)。串口通訊選用通訊卡PCL745，通過(guò)差分輸入，具有較強抗干擾能力，并且不需添加232或485轉換模塊，直接能與ADAM模塊完成通訊。具體連接示意圖如下。

圖4：使能及檢測模塊連接圖