CN110221209B - 电机加周期性阶梯负载耐久试验方法 - Google Patents

电机加周期性阶梯负载耐久试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明电机加周期性阶梯负载耐久试验方法，属于电机控制领域，将电机通过连轴器与磁滞制动器相连接，通过力矩传感器监测电机的实时力矩，并将实时力矩传输至控制系统，控制系统将实时力矩与设定力矩进行比对后，控制磁滞制动器调节制动电压以调节电机的加载大小；仅在电机摆动的中部位置监测实时力矩。本发明，摒弃了传统的在电机摆动的两极限位置附近检测加载力矩的方式，通过仅在电机摆动的中部位置检测实时力矩，大大缩小了检测值和实际值的偏差，从而使得通过闭环控制加载到电机的负载波动小，将负载波动量控制在±0.1N.m。

Description

电机加周期性阶梯负载耐久试验方法
技术领域
本发明属于电机控制领域，具体的是电机加周期性阶梯负载耐久试验方法。
背景技术
雨刮电机在投入使用前需要进行耐久试验测试，以保证雨刮电机的控制精度及准确性。目前通常采用力矩加载系统对雨刮电机进行加载测试，力矩加载系统包括力矩传感器、磁滞制动器和控制系统，通过力矩传感器检测电机的实时力矩，并将检测到的实时力矩反馈到控制系统，再由控制系统调节磁滞制动器电压以调节电机实际加载大小。然而，实际加载到电机的力矩会产生非常大的波动，加载力矩波动超过±0.4N.m，不满足标准要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种电机加周期性阶梯负载耐久试验方法，降低加载力矩检测值和实际值的偏差，以减小电机加载波动。
本发明采用的技术方案是：电机加周期性阶梯负载耐久试验方法，将电机通过连轴器与磁滞制动器相连接，通过力矩传感器监测电机的实时力矩，并将实时力矩传输至控制系统，控制系统将实时力矩与设定力矩进行比对后，控制磁滞制动器调节制动电压以调节电机的加载大小；仅在电机摆动的中部位置监测实时力矩。
进一步的，仅在电机摆动的中间位置附近监测实时力矩的步骤为：
步骤一、选定标识位，并以标识位为基准通过计数器判定电机摆动方向,顺时针摆动记为0，逆时针摆动记为1；
步骤二、标识位第N次变换摆动状态时起，直至标识位第N+1次变换摆动状态时止作为第N个运动周期；并从标识位第N次变换摆动状态时起开始计时，直至标识位第N+1次变换摆动状态时停止计时，持续时间为T；
步骤三、第N+1个运动周期开始计时起持续到T/2时，进行负载实时力矩检测。
进一步的，所述计数器为PLC高速计数器。
进一步的，PLC高速计数器的方向标识位A270.10为选定的标识位。
本发明的有益效果是：本发明，摒弃了传统的在电机摆动的两极限位置附近检测加载力矩的方式，通过仅在电机摆动的中部位置检测实时力矩，大大缩小了检测值和实际值的偏差，从而使得通过闭环控制加载到电机的负载波动小，将负载波动量控制在±0.1N.m。
附图说明
图1为本发明硬件图；
图2为本发明控制逻辑图。
图中，电机1、连轴器2、磁滞制动器3、控制系统4、力矩传感器5。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明如下：
如图1和图2所示，电机加周期性阶梯负载耐久试验方法，将电机1通过连轴器2与磁滞制动器3相连接，通过力矩传感器5监测电机1的实时力矩，并将实时力矩传输至控制系统4，控制系统4将实时力矩与设定力矩进行比对后，控制磁滞制动器3调节制动电压以调节电机1的加载大小；仅在电机摆动的中部位置监测实时力矩。
传统的在电机摆动的两极限位置附近检测加载力矩，此时监测的力矩与实际值相比或者很小或者很大，从而使得实际加载到电机1的力矩会产生非常大的波动。本发明，摒弃了传统的在电机摆动的两极限位置附近检测加载力矩的方式，通过仅在电机1摆动的中部位置检测实时力矩，大大缩小了检测值和实际值的偏差，从而使得通过闭环控制加载到电机的负载波动小，将负载波动量控制在±0.1N.m。
因电机1往复运动实时扭矩波动大，不能实时整定，最简单的方法为通过传感器输入脉冲值变化判断并查找电机1往复运动的中间区域，再进行整定，具体操作如下：
步骤一、选定标识位，并以标识位为基准通过计数器判定电机摆动方向,顺时针摆动记为0，逆时针摆动记为1；
步骤二、标识位第N次变换摆动状态时起，直至标识位第N+1次变换摆动状态时止作为第N个运动周期；并从标识位第N次变换摆动状态时起开始计时，直至标识位第N+1次变换摆动状态时停止计时，持续时间为T；
步骤三、第N+1个运动周期开始计时起持续到T/2时，进行负载实时力矩检测。
N为大于或者等于1的整数。标识位变换摆动状态是指标识位的状态由0变成1，或者由1变成0。通过计数器能够简单准确识别电机摆动状态。
具体测试时，若上一次运动周期的持续时间为T＝0.8s,则本周期进行负载监测时间段就在本周期的0.4±0.1s区间内进行，如此往复，可实现在电机摆动的中部位置监测加载力矩。
通过上述操作步骤可准确的查找到电机1往复运动的中间区域，几乎消除加载力矩检测值和实际值的偏差，能有效保证试验的准确度。
优选的，所述计数器为PLC高速计数器。
PLC高速计数器的方向标识位A270.10为选定的标识位。

Claims (3)

1.电机加周期性阶梯负载耐久试验方法，将电机(1)通过连轴器(2)与磁滞制动器(3)相连接，通过力矩传感器(5)监测电机(1)的实时力矩，并将实时力矩传输至控制系统(4)，控制系统(4)将实时力矩与设定力矩进行比对后，控制磁滞制动器(3)调节制动电压以调节电机(1)的加载大小；其特征在于：仅在电机摆动的中部位置监测实时力矩；中部位置为电机往复运动的中间区域。
2.如权利要求1所述的电机加周期性阶梯负载耐久试验方法，其特征在于：仅在电机摆动的中间位置附近监测实时力矩的步骤为：
步骤一、选定标识位，并以标识位为基准通过计数器判定电机摆动方向,顺时针摆动记为0，逆时针摆动记为1；
步骤二、标识位第N次变换摆动状态时起，直至标识位第N+1次变换摆动状态时止作为第N个运动周期；并从标识位第N次变换摆动状态时起开始计时，直至标识位第N+1次变换摆动状态时停止计时，持续时间为T；
步骤三、第N+1个运动周期开始计时起持续到T/2时，进行负载实时力矩检测。
3.如权利要求2所述的电机加周期性阶梯负载耐久试验方法，其特征在于：所述计数器为PLC高速计数器。
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