CN115792612B - 一种伺服电机负载测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伺服电机负载测试系统,涉及电机测试技术领域,解决了若只对一个总体的最高加速度进行测验,可能会导致所测验的加速度参数并不精准,并不能达到一个较好的负载测试效果的技术问题,根据所确定的最高时速,对输入功率进行实时改变,确定最佳加速度,确定最佳输入功率,对此种状态下伺服电机所存在的多个短时加速度进行获取,并将所获取的多个短时加速度与预设的加速度核对区间进行比对,根据不同的比对结果,生成不同的检测信号,采用此种测验方式,不仅可以有效测试出对应伺服电机最高的一个负载时速,还可以对伺服电机的多个短时加速度进行负载测验,查看是否达标,使对伺服电机的负载测试更全面,测验效果更精准。
Description
技术领域
本发明属于电机测试技术领域,具体是一种伺服电机负载测试系统。
背景技术
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置;伺服电机可以控制速度,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。
专利公开号为CN110988683A的发明公开了一种多功能伺服电机性能测试系统,涉及伺服电机性能测试技术领域,包括函数信号发生器、伺服电机控制器、伺服电机、旋转编码器、转矩转速传感器、示波器和负载块,伺服电机上安装有旋转编码器,旋转编码器一侧安装有转矩转速传感器,转矩转速传感器一侧安装有负载块。本发明解决了现有伺服电机测试平台存在测试盲区的问题,可以实现伺服电机的位置跟踪误差、转速变化响应、频带宽度、静态刚度以及惯量适应范围共五项测试;测试系统结构简单,操作方便,测试效率高。
现有的伺服电机负载测试系统在具体测验执行过程中,一般只对伺服电机的负载最高时速以及对应的最高加速度进行获取,根据所获取的具体参数判定对应的伺服电机是否符合规格,但伺服电机在提速过程中,每个不同提速阶段的加速度均为不同数值,若只对一个总体的最高加速度进行测验,可能会导致所测验的加速度参数并不精准,并不能达到一个较好的负载测试效果。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一;为此,本发明提出了一种伺服电机负载测试系统,用于解决若只对一个总体的最高加速度进行测验,可能会导致所测验的加速度参数并不精准,并不能达到一个较好的负载测试效果的技术问题。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例提出一种伺服电机负载测试系统,包括伺服电机、测试端、数据处理中心以及显示终端;
所述数据处理中心包括最高时速分析单元、短时加速度分析单元、数据库、核对单元以及信号生成单元;
所述调试端内部包括调控单元以及参数记录单元;
所述调控单元,根据数据处理中心所发送的调控指令,对伺服电机进行测试调控;
所述参数记录单元,对伺服电机在调控过程中所产生的测试调控数据进行记录,并将所记录的测试调控数据传输至数据处理中心内;
所述最高时速分析单元,生成最高时速测试指令,将最高时速测试指令传输至测试端内,根据最高时速测试指令调控单元对伺服电机的输入功率进行改变,并通过参数记录单元对测试调控数据进行记录,最高时速分析单元对测试调控数据进行分析,得到对应被测试伺服电机的最高时速参数,并从数据库内调取对应的预设参数,进行比对,查看被测试伺服电机是否符合规格;
所述短时加速度分析单元,根据所确定的最高时速,对符合规格的电机进行加速度测验分析处理,生成加速度测试指令,调控单元对伺服电机的输入功率进行改变,通过参数记录单元对提速时间进行记录,对所记录的提速时间进行处理,得到最佳加速度所对应的功率参数,将此功率参数设定为标参参数,根据所确定的标参参数,再依次对最佳加速度内部的多组短时加速度进行分析处理得到待核对数据包,将分析处理得到的待核对数据包传输至核对单元内;
所述核对单元,从数据库内提取预设的加速度核对区间,将待核对数据包与加速度核对区间内部的范围区间值进行比对,并根据不同的比对结果,通过信号生成单元生成不同的信号,传输至显示终端内。
优选的,所述最高时速分析单元获取最高时速参数的具体方式为:
通过最高时速测试指令,调控单元对伺服电机的输入功率进行调节,将输入功率逐步往上调节,参数记录单元对伺服电机的实时时速进行记录;
从不同输入功率状态的实时时速内提取最高时速,将所提取的最高时速标记为SSi,其中i代表不同的伺服电机;
从数据库内提取对应的预设参数Y1,其中预设参数Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定,当SSi<Y1时,生成不达标信号,将对应伺服电机的编号以及不达标信号传输至显示终端内,供外部人员进行查看,反之,进行下一步测试处理。
优选的,所述短时加速度分析单元对符合规格的电机进行加速度测验分析处理的具体方式为:
短时加速度分析单元对指定伺服电机的最高时速SSi进行接收,接收完毕后,生成加速度测试指令;
调控单元根据加速度测试指令,对输入功率进行改变,所改变的输入功率均需使伺服电机的转速达到最高时速SSi,并对若干组输入功率状态下不同的加速时间标记为SJi-t,其中i代表不同的伺服电机,t代表不同的加速时间,从若干组加速时间SJi-t内提取最小值,并将其标记为SJi-tmin;
采用得到最佳加速度ZSi,并获取此最佳加速度ZSi所对应的功率参数,将此功率参数设定为标参参数;
根据所确定的标参参数,生成短时加速度测试指令,并将伺服电机的输入参数确定为标参参数,通过预设的间隔时速YS,对不同时段状态下的加速度参数进行获取,预先对0-YS此段加速的时间进行获取,采用上述的方式获得第一阶段的加速度,并将其标记为JS1i,再对YS-2YS的加速度进行获取,并将所获取的第二阶段的加速度标记为JS2i,依此类推,直至获取最后一组阶段的加速度参数,并将其标记为JSni;
将最佳加速度ZSi以及若干组不同阶段的加速度参数JSni捆绑为待核对数据包,并将捆绑后的待核对数据包传输至核对单元内。
优选的,所述核对单元将待核对数据包与加速度核对区间内部的范围区间值进行比对的具体方式为:
对待核对数据包进行接收,并从数据库内提取预设的加速度核对区间;
将待核对数据包内部的最佳加速度ZSi以及若干组不同阶段的加速度参数JSni依次进行提取,并将所提取的最佳加速度以及不同阶段的加速度参数与加速度核对区间比对;
当不同的加速度参数均属于加速度核对区间时,通过信号生成单元生成测验合格信号,并通过显示终端进行显示,反之,则生成测验不合格信号,也通过显示终端进行显示。
优选的,所述显示终端,将测验过程中所产生的不达标信号、测验合格信号以及测验不合格信号进行显示。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过最高时速分析单元,对伺服电机的输入功率进行改变,得到对应被测试伺服电机的最高时速参数,并从数据库内调取对应的预设参数,进行比对,查看被测试伺服电机是否符合规格,根据获取得到的最高时速查看对应的伺服电机是否符合规格,将符合规格的伺服电机进行下一步测验处理,将不符合规格的伺服电机进行显示,供外部人员进行查看;
再根据所确定的最高时速,对输入功率进行实时改变,得到属于此伺服电机的最佳加速度,根据所确定的最佳加速度,确定最佳的输入功率,保持最佳输入功率不变,对此种状态下伺服电机所存在的多个短时加速度进行获取,并将所获取的多个短时加速度与预设的加速度核对区间进行比对,根据不同的比对结果,生成不同的检测信号,采用此种测验方式,不仅可以有效测试出对应伺服电机最高的一个负载时速,还可以对伺服电机的多个短时加速度进行负载测验,查看是否达标,使对伺服电机的负载测试更全面,测验效果更精准。
附图说明
图1为本发明原理框架示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1,本申请提供了一种伺服电机负载测试系统,包括伺服电机、测试端、数据处理中心以及显示终端;
所述伺服电机与测试端之间双向连接,且测试端包括调控单元以及参数记录单元,且测试端与数据处理中心之间双向连接;
所述数据处理中心包括最高时速分析单元、短时加速度分析单元、数据库、核对单元以及信号生成单元,其中最高时速分析单元与短时加速度分析单元输入端电性连接,所述短时加速度分析单元与核对单元输入端电性连接,所述核对单元与信号生成单元输入端电性连接,所述数据库分别与最高时速分析单元以及核对单元输入端电性连接;
所述调试端内部包括调控单元以及参数记录单元;
所述调控单元,根据数据处理中心所发送的调控指令,对伺服电机进行测试调控;
所述参数记录单元,对伺服电机在调控过程中所产生的测试调控数据进行记录,并将所记录的测试调控数据传输至数据处理中心内;
所述最高时速分析单元,生成最高时速测试指令,并将最高时速测试指令传输至测试端内,测试端内部的调控单元对伺服电机的输入功率进行改变,并通过参数记录单元对测试调控数据进行记录,最高时速分析单元对测试调控数据进行分析,得到对应被测试伺服电机的最高时速参数,并从数据库内调取对应的预设参数,进行比对,查看被测试伺服电机是否符合规格,其中进行分析(获取最高时速参数)的具体方式为:
通过最高时速测试指令,调控单元对伺服电机的输入功率进行调节,将输入功率逐步往上调节(其中输入功率最大值为对应伺服电机的功率承受最大值),参数记录单元对伺服电机的实时时速进行记录;
从不同输入功率状态的实时时速内提取最高时速(输入功率逐渐向上调节过程中,最高时速可能在某个输入功率内便能进行确定,当输入功率再次调节时,对应的时速也不会增加),将所提取的最高时速标记为SSi,其中i代表不同的伺服电机;
从数据库内提取对应的预设参数Y1,其中预设参数Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定,当SSi<Y1时,生成不达标信号,将对应伺服电机的编号以及不达标信号传输至显示终端内,供外部人员进行查看,反之,进行下一步测试处理。
所述短时加速度分析单元,根据所确定的最高时速,对指定电机进行加速度测验分析处理,生成加速度测试指令,调控单元对伺服电机的输入功率进行改变,通过参数记录单元对提速时间进行记录,对所记录的提速时间进行处理,得到最佳加速度所对应的功率参数,将此功率参数设定为标参参数,根据所确定的标参参数,再依次对最佳加速度内部的多组短时加速度进行分析处理得到待核对数据包,将分析处理得到的待核对数据包传输至核对单元内,其中对指定电机进行加速度测验分析处理的具体方式为:
短时加速度分析单元对指定伺服电机的最高时速SSi进行接收,接收完毕后,生成加速度测试指令;
调控单元根据加速度测试指令,对输入功率进行改变,所改变的输入功率均需使伺服电机的转速达到最高时速SSi,并对若干组输入功率状态下不同的加速时间标记为SJi-t,其中i代表不同的伺服电机,t代表不同的加速时间,从若干组加速时间SJi-t内提取最小值,并将其标记为SJi-tmin;
采用得到最佳加速度ZSi,并获取此最佳加速度ZSi所对应的功率参数,将此功率参数设定为标参参数;
根据所确定的标参参数,生成短时加速度测试指令,并将伺服电机的输入参数确定为标参参数,通过预设的间隔时速YS,其中间隔时速YS一般取值10m/s,对不同时段状态下的加速度参数进行获取,预先对0-YS此段加速的时间进行获取,采用上述的方式获得第一阶段的加速度,并将其标记为JSli,再对YS-2YS的加速度进行获取,并将所获取的第二阶段的加速度标记为JS2i,依此类推,直至获取最后一组阶段的加速度参数,并将其标记为JSni(具体的,可以理解为,该伺服电机的最佳加速度确认完毕后,根据对应最佳的功率参数,对0-10m/s、10-20m/s、20-30m/s、......n-1YS-nYSm/s的加速度参数进行获取,便可得到属于不同阶段的加速度参数);
将最佳加速度ZSi以及若干组不同阶段的加速度参数JSni捆绑为待核对数据包,并将捆绑后的待核对数据包传输至核对单元内。
所述核对单元,从数据库内提取预设的加速度核对区间,其中加速度核对区间的最大值以及最小值均由外部操作人员根据经验拟定,将待核对数据包与加速度核对区间内部的范围区间值进行比对,并根据不同的比对结果,通过信号生成单元生成不同的信号,传输至显示终端内,其中进行核对的具体方式为:
对待核对数据包进行接收,并从数据库内提取预设的加速度核对区间;
将待核对数据包内部的最佳加速度ZSi以及若干组不同阶段的加速度参数JSni依次进行提取,并将所提取的最佳加速度以及不同阶段的加速度参数与加速度核对区间比对;
当不同的加速度参数均属于加速度核对区间时,通过信号生成单元生成测验合格信号,并通过显示终端进行显示,反之,则生成测验不合格信号,也通过显示终端进行显示。
所述显示终端,将测验过程中所产生的不达标信号、测验合格信号以及测验不合格信号进行显示,并告知外部对应的操作人员。
实施例二
本实施例在具体实施过程中,相较于实施例一,其具体区别在于,其中间隔时速YS一般取值15m/s;
将实施例一与实施例二的具体操作方式以及数据散布于若干实验中进行体验,得到属于实施例一或实施例二的准确度,其中准确度的具体参数如下表所示:
实施例一 | 实施例二 | |
准确度 | 87.6% | 85.8% |
由表中数据可知,实施例一的数据优于实施例二的具体数据,外部操作人员可根据个人需求选取合适的实施例。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算,公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式;公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理:预先通过最高时速分析单元,对伺服电机的输入功率进行改变,并通过参数记录单元对测试调控数据进行记录,最高时速分析单元对测试调控数据进行分析,得到对应被测试伺服电机的最高时速参数,并从数据库内调取对应的预设参数,进行比对,查看被测试伺服电机是否符合规格,根据获取得到的最高时速查看对应的伺服电机是否符合规格,将符合规格的伺服电机进行下一步测验处理,将不符合规格的伺服电机进行显示,供外部人员进行查看;
再根据所确定的最高时速,对输入功率进行实时改变,得到属于此伺服电机的最佳加速度,根据所确定的最佳加速度,确定最佳的输入功率,保持最佳输入功率不变,对此种状态下伺服电机所存在的多个短时加速度进行获取,并将所获取的多个短时加速度与预设的加速度核对区间进行比对,根据不同的比对结果,生成不同的检测信号,采用此种测验方式,不仅可以有效测试出对应伺服电机最高的一个负载时速,还可以对伺服电机的多个短时加速度进行负载测验,查看是否达标,使对伺服电机的负载测试更全面,测验效果更精准。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (5)
1.一种伺服电机负载测试系统,其特征在于,包括伺服电机、测试端、数据处理中心以及显示终端;
所述数据处理中心包括最高时速分析单元、短时加速度分析单元、数据库、核对单元以及信号生成单元;
所述测试端内部包括调控单元以及参数记录单元;
所述调控单元,根据数据处理中心所发送的调控指令,对伺服电机进行测试调控;
所述参数记录单元,对伺服电机在调控过程中所产生的测试调控数据进行记录,并将所记录的测试调控数据传输至数据处理中心内;
所述最高时速分析单元,生成最高时速测试指令,将最高时速测试指令传输至测试端内,根据最高时速测试指令调控单元对伺服电机的输入功率进行改变,并通过参数记录单元对测试调控数据进行记录,最高时速分析单元对测试调控数据进行分析,得到对应被测试伺服电机的最高时速参数,并从数据库内调取对应的预设参数,进行比对,查看被测试伺服电机是否符合规格;
所述短时加速度分析单元,根据所确定的最高时速,对符合规格的电机进行加速度测验分析处理,生成加速度测试指令,调控单元对伺服电机的输入功率进行改变,通过参数记录单元对提速时间进行记录,对所记录的提速时间进行处理,得到最佳加速度所对应的功率参数,将此功率参数设定为标参参数,根据所确定的标参参数,再依次对最佳加速度内部的多组短时加速度进行分析处理得到待核对数据包,将分析处理得到的待核对数据包传输至核对单元内;
所述核对单元,从数据库内提取预设的加速度核对区间,将待核对数据包与加速度核对区间内部的范围区间值进行比对,并根据不同的比对结果,通过信号生成单元生成不同的信号,传输至显示终端内。
2.根据权利要求1所述的一种伺服电机负载测试系统,其特征在于,所述最高时速分析单元获取最高时速参数的具体方式为:
通过最高时速测试指令,调控单元对伺服电机的输入功率进行调节,将输入功率逐步往上调节,参数记录单元对伺服电机的实时时速进行记录;
从不同输入功率状态的实时时速内提取最高时速,将所提取的最高时速标记为SSi,其中i代表不同的伺服电机;
从数据库内提取对应的预设参数Y1,其中预设参数Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定,当SSi<Y1时,生成不达标信号,将对应伺服电机的编号以及不达标信号传输至显示终端内,供外部人员进行查看,反之,进行下一步测试处理。
3.根据权利要求2所述的一种伺服电机负载测试系统,其特征在于,所述短时加速度分析单元对符合规格的电机进行加速度测验分析处理的具体方式为:
短时加速度分析单元对指定伺服电机的最高时速SSi进行接收,接收完毕后,生成加速度测试指令;
调控单元根据加速度测试指令,对输入功率进行改变,所改变的输入功率需使伺服电机的转速达到最高时速SSi,并对若干组输入功率状态下不同的加速时间标记为SJi-t,其中i代表不同的伺服电机,t代表不同的加速时间,从若干组加速时间SJi-t内提取最小值,并将其标记为SJi-tmin;
采用得到最佳加速度ZSi,并获取此最佳加速度ZSi所对应的功率参数,将此功率参数设定为标参参数;
根据所确定的标参参数,生成短时加速度测试指令,并将伺服电机的输入参数确定为标参参数,通过预设的间隔时速YS,对不同时段状态下的加速度参数进行获取,预先对0-YS此段加速的时间进行获取,获得第一阶段的加速度,并将其标记为JS1i,再对YS-2YS的加速度进行获取,并将所获取的第二阶段的加速度标记为JS2i,依此类推,直至获取最后一组阶段的加速度参数,并将其标记为JSni;
将最佳加速度ZSi以及若干组不同阶段的加速度参数捆绑为待核对数据包,并将捆绑后的待核对数据包传输至核对单元内。
4.根据权利要求3所述的一种伺服电机负载测试系统,其特征在于,所述核对单元将待核对数据包与加速度核对区间内部的范围区间值进行比对的具体方式为:
对待核对数据包进行接收,并从数据库内提取预设的加速度核对区间;
将待核对数据包内部的最佳加速度ZSi以及若干组不同阶段的加速度参数依次进行提取,并将所提取的最佳加速度以及不同阶段的加速度参数与加速度核对区间比对;
当不同阶段的加速度参数均属于加速度核对区间时,通过信号生成单元生成测验合格信号,并通过显示终端进行显示,反之,则生成测验不合格信号,也通过显示终端进行显示。
5.根据权利要求4所述的一种伺服电机负载测试系统,其特征在于,所述显示终端,将测验过程中所产生的不达标信号、测验合格信号以及测验不合格信号进行显示。
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