伺服驅動器的工作模式與伺服驅動器的測試方法

性能測試方法
1、力矩響應測試

測試方法：把被測目標電機和電機軸固定裝置（徑向可旋轉，也可以固定，類似于機床常用的分度頭）穩固的固定在實驗臺上，并且保證電機軸和固定裝置中心同心，把電機軸用固定裝置固定，如圖3-1所示。伺服使能，旋轉固定裝置，使U相電流最大，U相電流可以反映力矩大小。在階躍的力矩指令輸入條件下，U相電流的建立時間即可反映力矩響應時間。

觀測方法：用示波器觀測，觀察時間軸設置為1ms，電流上升時間即為力矩響應時間。

伺服驅動器的工作模式與伺服驅動器的測試方法

實驗步驟：

（1）力矩指令為30％額定模擬量轉矩，固定裝置不固定，伺服ON，驗證驅動器帶電機在力矩環下能正常運行，確保電機軸轉了一圈以上。

（2）伺服OFF，分度頭固定電機軸，電流鉗夾在驅動器輸出的U相上，用示波器觀測U相電流的大小，伺服ON，旋轉固定裝置調節電機軸位置，同時觀測示波器上顯示U相電流的變化，當U相電流最大的時候，停止旋轉分度頭，伺服OFF，鎖住固定裝置。

（3）模擬量力矩指令調節到50％額定轉矩，示波器設置為上升沿觸發，伺服ON大概1秒鐘后伺服OFF，示波器上俘獲到響應電流波形和力矩波形，示波器不能有濾波，保存實驗波形，并做好記錄。再重復做本實驗5次，共保存3次相同條件下的電流響應波形。

（4）模擬量力矩指令調節到100％額定轉矩，重復步驟3。

本例中力矩環響應時間小于4毫秒。

2、速度響應測試

速度帶寬測試方法：調整伺服驅動器參數使電機空載響應性能最佳，將最大轉速限制在3000RPM，電流設定為電機額定電流。用函數信號發生器發一個頻率按照正弦規律變化的脈沖信號，逐漸加大輸入信號正弦變化的頻率，當電機堵轉時正弦變化的頻率定義為伺服驅動器速度響應頻率，速度帶寬測試平臺結構。

伺服驅動器的工作模式與伺服驅動器的測試方法

加速性能測試方法：采用階躍響應的測試方法，本例中就是直接給一個2500轉的轉速，用示波器觀察電機里電流波形。如圖3-3所示，本例中整個加速到穩定的時間小于30ms。

伺服驅動器的工作模式與伺服驅動器的測試方法

3、定位精度與重復定位精度測試

伺服驅動器控制交流永磁同步伺服電機最終定位點和目標值的靜態誤差稱為定位精度。重復定位精度是在相同轉速和加減速條件下電機旋轉一定角度，連續得到結果的偏差程度。

重復定位精度測試方法：自制脈沖發生器分別以三種不同的頻率發送脈沖給伺服驅動器。脈沖數為30000。控制伺服電機正轉10轉，然后反轉10轉，觀察定位位置與起始位置之間的誤差以及每次定位位置的差異，并記錄三組數據。然后控制伺服電機正轉10轉，然后反轉20轉，再記錄三組數據。

位置偏差檢測：將激光筆固定于電機軸上，每次運行停止時，記錄測試墻面光點的位置，記錄其誤差。

伺服驅動器的工作模式與伺服驅動器的測試方法

測試實驗分如下兩步做：

1） 測試脈沖的發送頻率定為500hz，發生周期為3s，即每隔3s發送1500個脈沖，此時伺服驅動器的電子齒輪比為100/3；則正轉10轉，然后反轉10轉停止（經過電子齒輪變速后電機每轉1圈需要，10000個脈沖，電機會每隔3秒轉半圈），電機軸與墻面直接的距離是3m，激光筆投射到墻面上的最大偏差為2mm，經過多次測試其結果一致。利用三角函數關系可以算出偏差角度，再以360°對應300脈沖，計算結果是定位精度小于1個脈沖。即伺服電機定位精度為1個脈沖，滿足設計要求。

2） 測試脈沖的發送頻率定為500hz，發生周期為3s，即每隔3s發送1500個脈沖，此時伺服驅動器的電子齒輪比為100/3；則正轉10轉，然后反轉20轉停止，電機軸與墻面直接的距離是3m，激光筆投射到墻面上的最大偏差也為2mm，經過多次測試其結果一致。計算結果是定位精度小于1個脈沖。即伺服電機重復定位精度為1個脈沖，滿足設計要求。