CN111273171A - 一种交流伺服加载测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流伺服加载测试系统，包括伺服对拖平台、加载交流伺服、被测交流伺服及加载控制平台；所述伺服对拖平台用于固定被测交流伺服及所述加载交流伺服；所述被测交流伺服与所述加载交流伺服同轴连接；所述加载交流伺服通过引出其直流母线连接至所述被测交流伺服的电源输入端；所述加载控制平台用于控制所述被测交流伺服与所述加载交流伺服。本发明通过去除现有技术中常用的能量反馈单元，将所述加载交流伺服的直流母线引出，直接连接到所述被测交流伺服的交流电源的输入端，成功避免了通过所述能量反馈单元连接外网带来的有谐波污染、减少了能量损耗，在提升能量回馈效率的同时，有效降低了测试系统的安装成本。

Description

一种交流伺服加载测试系统

技术领域

本发明涉及伺服测试领域，特别是涉及一种交流伺服加载测试系统。

背景技术

伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、启动电流较小等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，这使得它越来越多的在高精尖技术的发展中占据重要的一席之地。

而在工业自动化领域，交流伺服电机驱动应用也非常普遍。在研发阶段交流伺服驱动器需要进行加载测试，以验证伺服驱动器的带载能力和温升情况；在生产阶段交流伺服驱动器需要进行成品加载测试，以检测产品的良品率。目前大多数交流伺服加载系统采用双电机对拖式能量回馈加载系统，该系统由伺服电机对拖装置、被测交流伺服、陪测交流伺服、扭矩传感器、能量回馈装置、工控机组成。该系统可以将陪测电机的再生电能经能量反馈装置送给电网，有一定的节能效果；但是该系统的造价成本高且能量回馈给电网有谐波污染、功率因数低的问题，导致最后能量回馈率较低。

因此，如何解决现有技术中测试系统成本过高、结构复杂且加载伺服能量回馈效率低的缺陷，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流伺服加载测试系统，以解决现有技术中测试系统成本过高、结构复杂且加载伺服能量回馈效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种交流伺服加载测试系统，包括伺服对拖平台、加载交流伺服及加载控制平台；

所述伺服对拖平台用于固定被测交流伺服及所述加载交流伺服；

所述被测交流伺服与所述加载交流伺服同轴连接；

所述加载交流伺服通过引出直流母线连接至所述被测交流伺服的电源输入端；

所述加载控制平台用于控制所述被测交流伺服与所述加载交流伺服。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述加载控制平台为通过处理器控制所述被测交流伺服与所述加载交流伺服的控制平台。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述被测交流伺服及所述加载交流伺服包括识别码标识；

所述加载控制平台包括扫描器，所述扫描器用于扫描所述识别码标识，并将所述识别码标识对应的伺服参数信息发送至所述处理器；

所述逻辑控制器根据所述伺服参数信息确定对应的测试流程。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述识别码标识为二维码标识。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述扫描器为扫码枪。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述处理器为可编程逻辑控制器。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述扫码枪通过RS232串口与所述可编程逻辑控制器相连。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述加载控制平台还包括人机界面。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述加载控制平台还包括警报模块；

所述警报模块用于接收所述被测交流伺服和/或所述加载交流伺服发送的警报信号，并使所述人机界面显示警报信息。

可选地，在所述的交流伺服加载测试系统中，所述被测交流伺服及所述加载交流伺服为多轴一体式交流伺服。

本发明所提供的交流伺服加载测试系统，包括伺服对拖平台、加载交流伺服及加载控制平台；所述伺服对拖平台用于固定被测交流伺服及所述加载交流伺服；所述被测交流伺服与所述加载交流伺服同轴连接；所述加载交流伺服通过引出直流母线连接至所述被测交流伺服的电源输入端；所述加载控制平台用于控制所述被测交流伺服与所述加载交流伺服。本发明通过去除现有技术中常用的能量反馈单元，将所述加载交流伺服的直流母线引出，直接连接到所述被测交流伺服的交流电源的输入端，可以有效地将所述加载交流伺服在对拖测试中的再生能量进行回馈，成功避免了通过所述能量反馈单元连接外网带来的有谐波污染及减少了能量损耗，在提升能量回馈效率的同时，有效降低了测试系统的安装成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的交流伺服加载测试系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明提供的交流伺服加载测试系统的另一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明提供的交流伺服加载测试系统的又一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明提供的交流伺服加载测试系统的还一种具体实施方式的电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种交流伺服加载测试系统，其一种具体实施方式的结构示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括伺服对拖平台100、加载交流伺服300及加载控制平台400；

所述伺服对拖平台100用于固定被测交流伺服200及所述加载交流伺服300；

所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300同轴连接；

所述加载交流伺服300通过引出直流母线302连接至所述被测交流伺服200的电源输入端；

所述加载控制平台400用于控制所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300。

另外，所述加载控制平台400还包括人机界面。

需要注意的是，所述被测交流伺服200不是本发明提供的交流伺服加载测试系统的一部分，本申请仅为说明更直观方便才引入所述测交流伺服200。

作为一种优选方案，所述加载控制平台400还包括警报模块；所述警报模块用于接收所述被测交流伺服200和所述加载交流伺服300发送的警报信号，并使所述人机界面显示警报信息，以便对工作人员及时发出提醒，避免事故的发生。

还有，所述被测交流伺服200及所述加载交流伺服300为多轴一体式交流伺服。

本发明所提供的交流伺服加载测试系统，包括伺服对拖平台100、加载交流伺服300及加载控制平台400；所述伺服对拖平台100用于固定被测交流伺服200及所述加载交流伺服300；所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300同轴连接；所述加载交流伺服300通过直流母线302连接至所述被测交流伺服200的电源输入端；所述加载控制平台400用于控制所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300。本发明通过去除现有技术中常用的能量反馈单元，将所述加载交流伺服300的直流母线302引出，直接连接到所述被测交流伺服200的交流电源的输入端，可以有效地将所述加载交流伺服300在对拖测试中的再生能量进行回馈，成功避免了通过所述能量反馈单元连接外网带来的有谐波污染及减少了能量损耗，在提升能量回馈效率的同时，有效降低了测试系统的安装成本。

在具体实施方式一的基础上，进一步对所述加载控制平台400的控制方式做限定，得到具体实施方式二，其结构示意图如图2所示，包括伺服对拖平台100、加载交流伺服300及加载控制平台400；

所述伺服对拖平台100用于固定被测交流伺服200及所述加载交流伺服300；

所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300同轴连接；

所述加载交流伺服300通过直流母线302连接至所述被测交流伺服200的电源输入端；

所述加载控制平台400用于控制所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300；

所述加载控制平台400为通过处理器410控制所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300的控制平台。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中具体限定了所述加载控制平台400的控制方式，其余结构均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

本具体实施方式中限定了所述加载控制平台400经由所述处理器410控制，可由所述处理器410进行所述交流伺服加载测试的流程，控制程序实现所述被测交流伺服200上电、运行、加载、所述被测交流伺服200三相电流监测、卸载、停机、下电，实现整个过程的自动化，缩短单次测试的时间，提高批量测试的效率。

更进一步地，所述处理器410为可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。其泛用性高，兼容性强，易于操作，便于不同平台上的使用及后续调整，变相提高了工作效率。

在具体实施方式二的基础上，进一步对所述加载控制平台400的控制方式做限定，得到具体实施方式三，其结构示意图如图3所示，包括伺服对拖平台100、加载交流伺服300及加载控制平台400；

所述伺服对拖平台100用于固定被测交流伺服200及所述加载交流伺服300；

所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300同轴连接；

所述加载交流伺服300通过直流母线302连接至所述被测交流伺服200的电源输入端；

所述加载控制平台400用于控制所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300；

所述加载控制平台400为通过处理器410控制所述被测交流伺服200与所述加载交流伺服300的控制平台；

所述被测交流伺服200及所述加载交流伺服300包括识别码标识；

所述加载控制平台400包括扫描器420，所述扫描器420用于扫描所述识别码标识，并将所述识别码标识对应的伺服参数信息发送至所述处理器410；

所述逻辑控制器根据所述伺服参数信息确定对应的测试流程。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中为交流伺服增设了识别码标识，相应地为系统增设了扫描所述识别码标识的扫描器420，其余结构均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

本具体实施方式中为所述被测交流伺服200及所述加载交流伺服300设置了所述识别码二维码，用于标识对应的交流伺服的型号及参数，所述加载控制平台400可通过所述扫描器420直接对交流伺服的参数进行读取，方便针对不同型号参数的交流伺服调用不同的预设测试程序，省去了工作人员手动查看交流伺服型号参数并挑选对应的测试程序。设定对应的测试参数的麻烦，提高了测试效率。

特别的，所述识别码标识为二维码标识，所述扫描器420为扫码枪。

更进一步地，所述扫码枪通过RS232串口与所述可编程逻辑控制器相连。

下面举一例本申请提供的交流伺服加载测试系统，其电路结构图如图4所示，需要注意的是，图中的单轴被测交流伺服放大器及所述被测电机均为被测交流伺服的一部分，而图中多轴一体式加载交流伺服放大器及加载电机均为加载交流伺服的一部分。该系统包括伺服电机对拖平台、被测交流伺服、多轴一体式加载交流伺服、加载控制平台，伺服电机对拖平台包括3组不同功率的被测电机M1、M2、M3，加载电机M4、M5、M6；多轴一体式加载交流伺服包括3组不同功率的交流伺服模块S1、S2、S3；加载控制平台包括扫描枪、PLC(可编程逻辑控制器)、触摸屏HMI、霍尔电流检测板、UT61D数字万用表、继电器控制板、继电器K4。所述伺服电机对拖平台M1与M4同轴连接，M2与M5同轴连接，M3与M6同轴连接；所述被测电机M1、M2、M3通过三选一功能的继电器控制板后，经过霍尔电流检测板连接至被测交流伺服；所述加载电机M4、M5、M6连接至多轴一体式的加载交流伺服放大器，所述多轴一体式加载交流伺服包括S1、S2、S3三个不同功率的伺服模块，加载交流伺服的直流母线引出作为被测交流伺服的电源输入。进一步地，电机M1、M2、M3选择200W、750W、2KW，多轴一体式加载交流伺服功率模块S1、S2、S3选择200W、750W、2KW，被测交流伺服可任意选择200W、750W、2KW中地一种。所述继电器控制板包括3组继电器K1、K2、K3，PLC通过继电器输出2控制K1、K2、K3。

上述交流伺服加载测试系统的工作流程为通过扫描枪扫描被测交流伺服的二维码，二维码信息经RS232通讯传输给PLC，该二维码信息中包含被测交流伺服的机型功率信息；PLC根据解析出来的机型功率信息输出控制信号经PLC继电器输出2选择K1、K2、K3中的唯一一个接通，实现被测交流伺服放大器与M1、M2、M3中的电机自动匹配连接。PLC通过PLC继电器输出1控制被测交流伺服的上电。上电后PLC通过RS485设定被测交流伺服工作在速度模式下，多轴一体式加载交流伺服工作在转矩模式下；转矩模式下的加载交流电机作为被测交流伺服的负载，加载交流电机发电的能量经直流母线回馈给被测交流伺服；被测交流伺服的电流经过霍尔电流检测板、UT61D万用表转换成串行数据传输只PLC，PLC处理后送至HMI作为加载过程的被测交流伺服三相电流监控；加载时间结束后，PLC通过RS485将加载交流伺服卸载，控制加载交流伺服IO使加载交流伺服停机；PLC通过控制被测交流伺服IO使被测交流停机，最后将被测交流伺服的参数恢复至出厂设置。

整个测试过程中，被测交流伺服的报警信号、加载交流伺服的报警信号通过IO接至PLC，若发生报警，触摸屏HMI会显示报警信息，PLC将控制测试中断，直至报警解除，复位后才可进行测试。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的交流伺服加载测试系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种交流伺服加载测试系统，其特征在于，包括伺服对拖平台、加载交流伺服及加载控制平台；

所述伺服对拖平台用于固定被测交流伺服及所述加载交流伺服；

所述被测交流伺服与所述加载交流伺服同轴连接；

所述加载交流伺服通过引出直流母线连接至所述被测交流伺服的电源输入端；

所述加载控制平台用于控制所述被测交流伺服与所述加载交流伺服。

2.如权利要求1所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述加载控制平台为通过处理器控制所述被测交流伺服与所述加载交流伺服的控制平台。

3.如权利要2所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述被测交流伺服及所述加载交流伺服包括识别码标识；

所述加载控制平台包括扫描器，所述扫描器用于扫描所述识别码标识，并将所述识别码标识对应的伺服参数信息发送至所述处理器；

所述处理器根据所述伺服参数信息确定对应的测试流程。

4.如权利要3所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述识别码标识为二维码标识。

5.如权利要4所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述扫描器为扫码枪。

6.如权利要5所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述处理器为可编程逻辑控制器。

7.如权利要6所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述扫码枪通过RS232串口与所述可编程逻辑控制器相连。

8.如权利要1所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述加载控制平台还包括人机界面。

9.如权利要8所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述加载控制平台还包括警报模块；

所述警报模块用于接收所述被测交流伺服和/或所述加载交流伺服发送的警报信号，并使所述人机界面显示警报信息。

10.如权利要1至9任一项所述的交流伺服加载测试系统，其特征在于，所述被测交流伺服及所述加载交流伺服为多轴一体式交流伺服。

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