電機與驅動(dòng)器的設計注意事項和測量方法

　　隨著(zhù)現在物聯(lián)網(wǎng)和電機控制技術(shù)的飛速發(fā)展，工廠(chǎng)的生產(chǎn)制造自動(dòng)化程度越來(lái)越高。像工業(yè)機器人原來(lái)只在汽車(chē)等高端產(chǎn)品的生產(chǎn)中使用到，但現在也越來(lái)越普及了，很多家電生產(chǎn)或機械加工廠(chǎng)家也開(kāi)始引入機器人來(lái)替代傳統的人力勞動(dòng)。像廣東省就以佛山順德為試點(diǎn)，在以美的為首的多家大型行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)中開(kāi)展機器人產(chǎn)線(xiàn)應用項目，目的在于提升本地制造業(yè)智能化水平，促進(jìn)制造業(yè)轉型升級。在“中國制造2025”的大環(huán)節背景下，同樣的政府和企業(yè)合作項目在全國正風(fēng)風(fēng)火火地執行中。

　　而作為智能自動(dòng)化生產(chǎn)工廠(chǎng)的核心設備：電機及其控制器(變頻器)，他們之間的關(guān)系卻并沒(méi)有我們想象這么簡(jiǎn)單?？刂破鞯囊胱?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/電機">電機的工況變得可調，可根據實(shí)際現場(chǎng)應用實(shí)現不同的動(dòng)態(tài)性能輸出(像機器人就是一個(gè)很好的例子)，但電機和控制器之間也存在一些相互影響的因素，這里將一一為大家介紹：

　　1、 電機控制器引起的電機效率和溫升問(wèn)題

　　無(wú)論是什么種類(lèi)的電機控制器或變頻器，在運行的過(guò)程中均存在不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機在非正弦電壓、電流下運行。諧波會(huì )引起電機定子銅耗、轉子銅耗、鐵耗及附加損耗的增加，直接導致電機的真實(shí)效率降低，并且有可能出現溫升過(guò)高問(wèn)題。因此在做電機控制器的設計或選型時(shí)，其輸出信號的諧波含有率是一項比較重要的指標。

　　解決方案

　　既然要對電機控制器的輸出信號進(jìn)行諧波分析，就必須用到寬頻帶的諧波分析儀。當前行業(yè)的做法一般用多通道的功率分析儀來(lái)組件電機測試系統來(lái)進(jìn)行測試。如圖所示，在測試過(guò)程中實(shí)時(shí)采集電機和驅動(dòng)器的電參數和機械參數，在分析電機和控制器的實(shí)時(shí)單獨效率的同時(shí)，也可以把諧波測試結果記錄下來(lái)，考量其余效率之間相互影響的關(guān)系。

　　2、 如何考量電機對頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的適應能力

　　這個(gè)問(wèn)題也非常常見(jiàn)。由于電機采用控制器供電后，可以在很低的頻率和電壓下以無(wú)沖擊電流的方式啟動(dòng)(即軟啟動(dòng))，并可利用控制器多提供的多種制動(dòng)方式來(lái)進(jìn)行快速制動(dòng)，為實(shí)現頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)創(chuàng )造了條件。這一類(lèi)的行業(yè)應用以伺服電機為主，像數控機床上的位置控制電機就是此類(lèi)型電機控制系統的代表。

　　那么既然電機的工況是經(jīng)常變化的，在其自身的機械系統和電池系統處于循環(huán)交變力作用下，就有可能對電機的機械結構和絕緣結構帶來(lái)疲勞和加速老化問(wèn)題。另外對于伺服電機這類(lèi)主要運行在動(dòng)態(tài)啟停的復雜工況的電機產(chǎn)品，其控制性能(包括電機和控制器之間的連接控制)都是需要做測試考量的項目。

　　解決方案：

　　為了滿(mǎn)足當前電機和控制器的需求，就需要一套可針對伺服系統的電機、驅動(dòng)器及整個(gè)控制系統進(jìn)行完整性能分析與控制特性分析的設備。

　　周立功致遠電子的MPT混合型電機測試系統可通過(guò)自由加載引擎技術(shù)對被試電機進(jìn)行連續動(dòng)態(tài)變化的負載加載，實(shí)現真實(shí)環(huán)境中被試電機的工況模擬，從而可開(kāi)展對應的電機及控制的動(dòng)態(tài)響應控制、實(shí)際工況仿真及老化等各類(lèi)測試，讓電機測試進(jìn)入動(dòng)態(tài)時(shí)代，滿(mǎn)足當前電機行業(yè)尤其是機器人行業(yè)對運動(dòng)控制相關(guān)項目的負載測試需求。