摘要
由于開關(guān)磁阻電機(jī)/步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性，與傳統(tǒng)電機(jī)相比，它們產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是不均勻且是周期變化的。由于轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間角度在變化，由此引起電機(jī)的噪聲和轉(zhuǎn)速脈動(dòng)影響了它們?cè)诟咝阅芩欧到y(tǒng)中的應(yīng)用。
開關(guān)磁阻電機(jī)是近些年發(fā)展的新型調(diào)速電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)實(shí)、調(diào)速范圍寬且性能好，現(xiàn)已廣泛用在儀器儀表、家電、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與普通電動(dòng)機(jī)不同，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能隨供給的電源脈沖數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)步數(shù)，而每一步的角度是固定的，所以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能按控制轉(zhuǎn)動(dòng)所需的圈數(shù)、角度，廣泛應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化設(shè)備、儀器儀表等行業(yè)。
開關(guān)磁阻電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)與普通同步電機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)不同，不但要關(guān)心電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩，還要關(guān)心轉(zhuǎn)子位置以及對(duì)應(yīng)的位置的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的關(guān)系。對(duì)于同步電機(jī)而言，更多的是關(guān)心電角度，但對(duì)于開關(guān)磁阻電機(jī)/步進(jìn)電機(jī)來說當(dāng)轉(zhuǎn)子離開平衡位置后，其轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)角的偏移而變化，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)角形成的這種關(guān)系就是電機(jī)系統(tǒng)的矩角特性。
致遠(yuǎn)電子的PA8000/PA5000功率分析儀支持電機(jī)的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩同步測(cè)量計(jì)算，并在常規(guī)測(cè)量項(xiàng)目中體現(xiàn)測(cè)量值，在波形界面則中則顯示對(duì)應(yīng)角度下的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速。同時(shí)支持通信接口讀取瞬時(shí)測(cè)量值，方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)。實(shí)際步進(jìn)電機(jī)矩角測(cè)試波形如圖1所示。
 
圖1 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)角波形圖
通過PA的通信接口同樣可以直接讀取電機(jī)系統(tǒng)的矩角瞬時(shí)測(cè)量值，如圖2所示，ZLG致遠(yuǎn)電子開發(fā)的MPT1000電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，通過矩角測(cè)試圖可以看到，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是隨轉(zhuǎn)角發(fā)生變化的，通過矩角測(cè)試對(duì)于電機(jī)系統(tǒng)的性能測(cè)試或者故障分析都是非常方便的。
圖2 MPT1000電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的矩角波形圖
圖3 MPT1000電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)矩角特性圖
除了開關(guān)磁阻電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)測(cè)試之外，不管是同步電機(jī)還是異步電機(jī)，只要在有需要觀測(cè)電機(jī)位置角度的場(chǎng)合，仍然可以通過PA8000/PA5000提供的轉(zhuǎn)角測(cè)量功能對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行分析改造，測(cè)量過程中無需使用特殊的傳感器，接線方式仍然和其它電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)一樣。
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