美国MOOG穆格伺服驱动器(servo drives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制,实现的传动系统定位,目前是传动技术的产品。
美国MOOG穆格伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的美国MOOG穆格伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流美国MOOG穆格伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。密封性好,但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈,因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷,在受到较高压力冲击时,球体可能会发生偏移。这种结构,一般用于中低压美国BUTECH球阀。
美国BUTECH球阀的球体是固定的,受压后不产生移动。固定球美国BUTECH球阀都带有浮动阀座,受介质压力后,阀座产生移动,使密封圈紧压在球体上,以密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承,操作扭距小,适用于高压和大口径的阀门。
为了减少美国BUTECH球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度,又出现了油封美国BUTECH球阀,既在密封面间压注特制的润滑油,以形成一层油膜,即增强了密封性,又减少了操作扭矩,更适用高压大口径的美国BUTECH球阀。
弹性
美国BUTECH球阀的球体弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造,密封比压很大,依靠介质本身的压力已达不到密封的要求,施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。
弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽,而获得弹性。当关闭通道时,用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头,球体随之恢复原原形,使球体与阀座之间出现很小的间隙,可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。
Qv347、Qv647、Qv947 V型调节美国BUTECH球阀
Qv347、Qv647、Qv947 V型调节美国BUTECH球阀由于球芯带有 V 型结构,对阀座具有剪切作用。因此适用于造纸、化工、冶金等工业企业中含有纤维或微小固体颗粒的悬浊液介质中对有关工艺参数的控制,特别适用于制浆、造纸生产过程中的纸浆、白水、黑液、白液等悬浮颗粒的流体及浓、浊浆状流体介质的自动调节。
这种V型美国BUTECH球阀属于固定美国BUTECH球阀,也是单阀座密封美国BUTECH球阀,调节性能是美国BUTECH球阀中佳的,流量特性是等百分比的,可调比达100:1。它的V型切口与金属阀座之间具有剪切作用,特别适合含纤维、微小固体颗粒、料浆等介质
三通美国BUTECH球阀有T型和L型。T型能使三条正交的管道相互联通和切断第三条通道,起分流、合流作用。L型只能连接相互正交的两条管道,不能同时保持第三条管道的相互连通,只起分配作用。
美国BUTECH球阀参数等级
1、公称压力或压力级:PN1.0-32.0MPa、ANSI CLASS 150-900、JIS10-20K;
2、公称通径或口径:DN6~900、NPS 1/4 ~36;
3、连接方式:法兰、对焊、螺纹、承插焊等;
4、适用温度:-196℃~540℃;
5、驱动方式:手动、蜗轮蜗杆传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动;
6、阀体材料:WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M (316L)、Ti。选用不同的材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。
美国BUTECH球阀故障解决
美国BUTECH球阀长期以来受物料冲刷,产生摩擦,造成严重的冲击磨损,不能满足正常生产,同时造成了设备使用期的缩短。当下针对美国BUTECH球阀磨损多采用耐磨材料,如陶瓷材料,高分子复合材料等方法,应用较多的有技术体系。高分子材料具有的粘着性能,耐磨性能,安全的解决了金属经常磨损的弊端,确保了企业设备的正常生产。而且材料中的特的陶瓷材料和特殊的表面强化剂,使其在恶劣的干磨环境里耐磨和抗物理冲击性能优于任何钢铁甚至超过瓷砖,产品与煤的不亲和性能是防止积煤的理想材料。
美国BUTECH球阀安装使用
1.室内装置或有防护方式户外应用;
2.户外露天装置,有风、砂、雨露、阳光等侵蚀;
3.具有易燃、易爆气体或粉尘环境;
4.湿热带、干热带地区环境;
5.管道介质温度高达450℃以上;
6.环境温度低于-20℃以下;
7.易遭水淹或浸水中;
8.具有放射性物质(核电站及放射性物质试验装置)环境;
9.舰船上或船坞码头(有盐雾、霉菌、潮湿)的环境;
10.具有剧烈振动的场合;易于发生火灾的场合;
对于上述环境中的电动美国BUTECH球阀,其电动装置结构、材料和防护方式皆不同。因此,应依据上述义务环境选择相应的阀门电动装置。依据工程控制要求,对电动美国BUTECH球阀来讲,其控制功能是由电动装置来完成的。应用电动美国BUTECH球阀的宗旨,就是对阀门的开、闭以及调节联动完成非人工的电气控制或计算机控制。电动装置应用已不只是为了勤俭人力了。由于不同厂家产品的功能和质量区别较大,因此,选择电动装置和选择所配阀门对工程同等重要。由于工业自动化水平的要求始终提高,一方面对电动阀门的应用量越来越多,另一方面对电动阀门的控制要求也越来越高,越来越复杂。所以电动阀门在电气控制方面的设计也在始终更新。随着使用要求不断提高及计算机的普及应用,新型的、多样的电气控制方式将始终地出现。对电动阀门总体控制方面的推敲,应注意选择电动阀门的控制方式。例如,依据工程需要,是否应用集中控制方式,还是单台控制方式,是否与其他设备联动,次序控制还是应用计算机次序控制等等,其控制原理都不一样。阀门电动装置厂家样本给出的仅是标准电气控制原理,因此应用部门应与电动装置消耗厂进行技术交底,清楚技术要求。
美国BUTECH球阀硬密封安装
1)取掉法兰端两边的保护盖,在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。
2)安装前应按规定的信号(电或气)进行整机测试(防止因运输产生振动影响使用性能),合格后方可上线安装(接线按电动执行机构线路图)。
3)准备与管道连接前,须冲洗和清除干净管道中残存的杂质(这些物质可能会损坏阀座和球)。
4)在安装期间,请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点,以避免损坏执行机构及附件。
5)本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。
6)安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象,可以用管道支架或者支撑物来消除管线的偏离。
7)与管道连接后,请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。
美国BUTECH球阀适用场合
由于美国BUTECH球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料,因此它的使用温度受到阀座密封圈材料的限制。美国BUTECH球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下,于塑料阀座之间相互压紧来完成的(浮动球美国BUTECH球阀)。阀座密封圈在一定的接触压力作用下,局部地区发生弹塑变形。这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度,美国BUTECH球阀的密封性能。
又由于美国BUTECH球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成,故在选择美国BUTECH球阀的结构和性能上,要考虑美国BUTECH球阀的耐火和防火,特别是在石油、化工、冶金等部门,在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用美国BUTECH球阀,更应注意耐火和防火。
通常,在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速(1/4转启闭)、高压截止(压差大)、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗漏,操作力矩小、流体阻力小的管路系统中,推荐使用美国BUTECH球阀。
美国BUTECH球阀也适用于轻型结构、低压截止(压差小)、腐蚀性介质的管路系统中。在低温(深冷)装置和管路系统中也可选用美国BUTECH球阀。在冶金行业的氧气管路系统中,需使用经过严格脱脂处理的美国BUTECH球阀。在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时,需使用全通径焊接式美国BUTECH球阀。在要求具有调节性能时,需选用带V形开口的结构的美国BUTECH球阀。在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中,工作温度在200度以上的管路系统可选用金属对金属密封的美国BUTECH球阀。
美国BUTECH球阀操作使用
1)操作前须确认管路和阀已被冲洗过。
2)阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成:正向旋转1/4圈(90°)时,阀关断。反向旋转1/4圈(90°)时,阀开启。
3)当执行机构方向指示箭头与管线平行时,阀门为开启状态;指示箭头与管线垂直时,阀门为关闭状态。
美国BUTECH球阀日常保养
拥有较长的使用寿命和免维修期,将依赖以下几个因素:正常的工作条件、保持和谐的温度/压力比,以及合理的腐蚀数据
美国BUTECH球阀在关闭状态下,阀体内部依旧存在受压流体
维修前:解除管线压力并使阀门处于打开位置;断开电源或气源;将执行机构与支架脱离
先查明美国BUTECH球阀上、下游管道确已卸除压力后,才能进行拆卸分解操作
分解及再装配时小心防止损伤零件的密封面,特别是非金属零件,取出O 型圈时宜使用工具
装配时法兰上的螺栓对称、逐步、均匀地拧紧
清洗剂应与美国BUTECH球阀中的橡胶件、塑料件、金属件及工作介质(例如燃气)等均相容。工作介质为燃气时,可用汽油(GB484-89)清洗金属零件。非金属零件用纯净水或酒精清洗
非金属零件清洗后应立即从清洗剂中取出,不得长时间浸泡
清洗后需待被洗壁面清洗剂挥发后(可用未浸清洗剂的绸布擦)进行装配,但不得长时间搁置,否则会生锈、被灰尘污染
新零件在装配前也需清洗干净
装配时应不允许有金属碎屑、纤维、油脂(规定使用的除外)灰尘及其它杂质、异物等污染、粘附或停留在零件表面上或进入内腔,若填料处有微泄发生,须再锁紧阀杆螺母。
注意:不要锁太紧,通常再锁1/4圈~1圈,泄露即会停止。
A)、拆卸
使阀处于半开位置,冲洗、清除阀体内外可能存在的危险物质。
关闭美国BUTECH球阀,拆掉两边法兰上的连接螺栓和螺母,然后将阀由管线上完全移除。
依序拆卸驱动装置-执行机构、连接支架、防松垫圈、阀杆螺母、蝶形弹片、格南、耐磨片、阀杆填料。
拆卸体盖连接螺栓和螺母,将阀盖与阀体分离,并拿掉阀盖垫圈。
确认阀球在“关断”位置,这可以将其较容易的从阀体拿出,随后取出阀座。
由阀体中孔向下轻推阀杆直到完全取出,然后取出O型圈及阀杆下填料。
注意:请谨慎操作,以避免擦伤阀杆表面及阀体填料函密封部位。
B)、重新组装
清洗和检查拆下零件,强烈推荐用备用零件包更换其阀座及阀盖垫圈等密封件。
按拆卸的相反顺序进行组装。
用规定的扭矩,交叉锁紧法兰连接螺栓。
用规定的扭矩,锁紧阀杆螺母。
安装执行机构后,输入相应的信号通过旋转阀杆带动阀芯旋转,使阀门至打开和关闭位置。
如有可能,请在回装管道前,按相关标准对阀进行压力密封测试和性能测试。
1、原理
美国BUTECH球阀的启闭件是个球体,球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。
2、适用场所
低压、小口径管道上用于截断水流和改变水流的分配或需快速启闭的场所。
3、特点
1)、流动阻力小;
2)、结构简单;
3)、体积小、重量轻;
4)、美国BUTECH球阀的密封面材料选用塑料、密封性好;
5)、操作方便,开闭迅速,便于远距离的控制;
6)、维修方便,密封圈一般都是活动的,拆卸更换方便;
7)、全开或全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,介质通过不会引起阀门密封面的侵蚀。
4、分类
1)、常用的美国BUTECH球阀按其工作原理分为浮动式美国BUTECH球阀、固定式美国BUTECH球阀、升降杆式美国BUTECH球阀等。
2)、美国BUTECH球阀按其通道位置可分为直通式,三通式和直角式。后两种美国BUTECH球阀用于分配介质与改变介质的流向。
5、施工、安装要点
1)、安装位置、高度、进出口方向符合设计要求,连接应牢固紧密。
2)、安装在保温管道上的各类手动阀门,手柄均不得向下。
3)、阀门安装前进行外观检查,阀门的铭牌应符合现行国家标准《通用阀门标志》GB 12220的规定。对于工作压力大于1.0 MPa 及在主干管上起到切断作用的阀门,安装前应进行强度和严密性能试验,合格后方准使用。强度试验时,试验压力为公称压力的1.5倍,持续时间不少于5min,阀门壳体、填料应无渗漏为合格。严密性试验时,试验压力为公称压力的1.1倍;试验压力在试验持续的时间应符合GB 50243标准要求,以阀瓣密封面无渗漏为合格。
4)、阀法兰与管线法兰间按管路设计要求装上密封垫。
5)、带传动机构的美国BUTECH球阀,按产品使用说明书的规定安装。
6、执行标准
1)、产品标准
《通用阀门法兰和对焊连接钢制美国BUTECH球阀》GB/T12237-2007
《钢制阀门 一般要求》GB/T 12224-2005
《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》 GB/T 17219-1998
2)、工程标准
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242-2002
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243-2002
美国BUTECH球阀注意事项
(1)先查明美国BUTECH球阀上、下游管道确已卸除压力后,才能进行拆卸分解操作。
(2) 非金属零件清洗后应立即从清洗剂中取出,不得长时间浸泡。
(3)装配时法兰上的螺栓对称、逐步、均匀地拧紧。
(4)清洗剂应与美国BUTECH球阀中的橡胶件、塑料件、金属件及工作介质(例如燃气)等均相容。工作介质为燃气时,可用汽油(GB484-89)清洗金属零件。非金属零件用纯净水或酒精清洗。
(5)分解下来的每单个美国BUTECH球阀零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下来的非金属件的金属件可采用干净的细洁的浸渍有清洗剂的绸布(为避免纤维脱落粘附在零件上)擦洗。清洗时须去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、积胶、灰尘等。
(6)美国BUTECH球阀分解及再装配时小心防止损伤零件的密封面,特别是非金属零件,取出O型圈时宜使用工具。
(7)清洗后需待被洗壁面清洗剂挥发后(可用未浸清洗剂的绸布擦)进行装配,但不得长时间搁置,否则会生锈、被灰尘污染。
(8)新零件在装配前也需清洗干净。
(9)使用润滑脂润滑。润滑脂应与美国BUTECH球阀金属材料、橡胶件、塑料件及工作介质均相容。工作介质为燃气时,可用例如特221润滑脂。在密封件安装槽的表面上涂一薄层润滑脂,在橡胶密封件上涂一薄层润滑脂,阀杆的密封面及摩擦面上涂一薄层润滑脂。
(10)装配时应不允许有金属碎屑、纤维、油脂(规定使用的除外)灰尘及其它杂质、异物等污染、粘附或停留在零件表面上或进入内腔。
美国BUTECH球阀优点与缺点
优点:①具有低的流阻(实际为0);②因在工作时不会卡住(在无润滑剂时),故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中;③在较大的压力和温度范围内,能实现完全密封;④可实现快速启闭,某些结构的启闭时间仅为0.05~0.1s,以能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时,操作无冲击。⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位;⑥工作介质在双面上密封可靠;⑦在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀;⑧结构紧凑、重量轻,可以认为它是用于低温介质系统的合理的阀门结构;⑨阀体对称,尤其是焊接阀体结构,能很好地承受来自管道的应力;⑩关闭件能承受关闭时的高压差。⑾全焊接阀体的美国BUTECH球阀,可以直埋于地下,使阀门内件不受浸蚀,高使用寿命可达30年,是石油、天然气管线理想的阀门。
缺点:①因为美国BUTECH球阀主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯,它对几乎所有的化学物质都有是惰性的,且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性,包括较高的膨胀系数,对冷流的敏感性和不良的热传导性,要求阀座密封的设计围绕这些特性进行。所以,当密封材料变硬时,密封的可靠性就受到破坏。而且,聚四氟乙烯的耐温等级较低,只能在小于180℃情况下使用。超过此温度,密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下,一般只会在120℃下使用。②它的调节性能相对于截止阀要差一些,尤其是气动阀(或电动阀)。
在美国MOOG穆格伺服驱动器速度闭环中,电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。为寻求测量精度与系统成本的平衡,一般采用增量式光电编码器作为测速传感器,与其对应的常用测速方法为M/T测速法。M/T测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围,但这种方法有其固有的缺陷,主要包括:1)测速周期内检测到至少一个完整的码盘脉冲,限制了低可测转速;2)用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步,在速度变化较大的测量场合中无法测速精度。因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高美国MOOG穆格伺服驱动器速度跟随与控制性能。
美国MOOG穆格伺服驱动器基本要求
伺服进给系统的要求
1、调速范围宽
2、定位精度高
3、有足够的传动刚性和高的速度稳定性
4、快速响应,无超调
为了生产率和加工质量,除了要求有较高的定位精度外,还要求有良好的快速响应特性,即要求跟踪指令信号的响应要快,因为数控系统在启动、制动时,要求加、减加速度足够大,缩短进给系统的过渡过程时间,减小轮廓过渡误差。
5、低速大转矩,过载能力强
一般来说,美国MOOG穆格伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力,在短时间内可以过载4~6倍而不损坏。
6、可靠性高
要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好,具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。
美国MOOG穆格伺服驱动器对电机的要求
1、从低速到高速电机都能平稳运转,转矩波动要小,尤其在低速如0.1r/min或更低速时,仍有平稳的速度而无爬行现象。
2、电机应具有大的较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4~6倍而不损坏。
3、为了满足快速响应的要求,电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压。
4、电机应能承受频繁启、制动和反转。
美国MOOG穆格伺服驱动器工作原理
目前主流的美国MOOG穆格伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流,得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电,再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元(AC-DC)主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
随着伺服系统的大规模应用,美国MOOG穆格伺服驱动器使用、美国MOOG穆格伺服驱动器调试、美国MOOG穆格伺服驱动器维修都是美国MOOG穆格伺服驱动器在当今比较重要的技术课题,越来越多工控技术服务商对美国MOOG穆格伺服驱动器进行了技术深层次研究。
美国MOOG穆格伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的美国MOOG穆格伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流美国MOOG穆格伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。
美国MOOG穆格伺服驱动器有关参数
位置比例增益
1、设定位置环调节器的比例增益;
2、设置值越大,增益越高,刚度越大,相同频率指令脉冲条件下,位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调;
3、参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。
位置前馈增益
1、设定位置环的前馈增益;
2、设定值越大时,表示在任何频率的指令脉冲下,位置滞后量越小;
3、位置环的前馈增益大,控制系统的高速响应特性提高,但会使系统的位置不稳定,容易产生振荡;
4、不需要很高的响应特性时,本参数通常设为0表示范围:0~。
速度比例增益
1、设定速度调节器的比例增益;
2、设置值越大,增益越高,刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越大;
3、在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较大的值。
速度积分时间常数
1、设定速度调节器的积分时间常数;
2、设置值越小,积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越大;
3、在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较小的值。
速度反馈滤波因子
1、设定速度反馈低通滤波器特性;
2、数值越大,截止频率越低,电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大,可以适当减小设定值。数值太大,造成响应变慢,可能会引起振荡;
3、数值越小,截止频率越高,速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应,可以适当减小设定值。
大输出转矩设置
1、设置伺服电机的内部转矩限制值;
2、设置值是额定转矩的百分比;
3、任何时候,这个限制都有效定位完成范围;
4、设定位置控制方式下定位完成脉冲范围;
5、本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据,当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时,驱动器认为定位已完成,到位开关信号为 ON,否则为OFF;
6、在位置控制方式时,输出位置定位完成信号,加减速时间常数;
7、设置值是表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间;
8、加减速特性是线性的到达速度范围;
9、设置到达速度;
10、在非位置控制方式下,如果电机速度超过本设定值,则速度到达开关信号为ON,否则为OFF;
11、在位置控制方式下,不用此参数;
12、与旋转方向无关。
美国MOOG穆格伺服驱动器控制器特点
调速比1:5000
转数比0.3:1500
有位置控制
有零速锁定
过载能力200[%]―300[%]
起动力矩大
转速不受负载影响
三闭环控制
目前,美国MOOG穆格伺服驱动器的测试平台主要有以下几种:采用美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机互馈对拖的测试平台、采用可调模拟负载的测试平台、采用有执行电机而没有负载的测试平台、采用执行电机拖动固有负载的测试平台和采用在线美国MOOG穆格伺服驱动器测试方法的测试平台
1采用美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机互馈对拖的测试平台
这种测试系统由四部分组成,分别是三相PWM整流器、被测美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机系统、负载美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机系统及上位机,其中两台电动机通过联轴器互相连接。被测电动机工作于电动状态,负载电动机工作于发电状态。被测美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机系统工作于速度闭环状态,用来控制整个测试平台的转速,负载美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机系统工作于转矩闭环状态,通过控制负载电动机的电流来改变负载电动机的转矩大小,模拟被测电机的负载变化,这样互馈对拖测试平台可以实现速度和转矩的灵活调节,完成各种试验功能测试。上位机用于监控整个系统的运行,根据试验要求向两台美国MOOG穆格伺服驱动器发出控制指令,同时接收它们的运行数据,并对数据进行保存、分析与显示。
对于这种测试系统,采用的矢量控制方式对被测电动机和负载设备分别进行速度和转矩控制,即可模拟各种负载情况下美国MOOG穆格伺服驱动器的动、静态性能,完成对美国MOOG穆格伺服驱动器的全面而准确的测试。但由于使用了两套美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机系统,所以这种测试系统体积庞大,不能满足便携式的要求,而且系统的测量和控制电路也比较复杂、成本也很高。
2采用可调模拟负载的测试平。
这种测试系统由三部分组成,分别是被测美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机系统、可调模拟负载及上位机。可调模拟负载如磁粉制动器、电力测功机等,它和被测电动机同轴相连。上位机和数据采集卡通过控制可调模拟负载来控制负载转矩,同时采集伺服系统的运行数据,并对数据进行保存、分析与显示。对于这种测试系统,通过对可调模拟负载进行控制,也可模拟各种负载情况下美国MOOG穆格伺服驱动器的动、静态性能,完成对美国MOOG穆格伺服驱动器的全面而准确的测试。但这种测试系统体积仍然比较大,不能满足便携式的要求,而且系统的测量和控制电路也比较复杂、成本也很高。
3采用有执行电机而没有负载的测试平台
这种测试系统由两部分组成,分别是被测美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机系统和上位机。上位机将速度指令信号发送给美国MOOG穆格伺服驱动器,美国MOOG穆格伺服驱动器按照指令开始运行。在运行过程中,上位机和数据采集电路采集伺服系统的运行数据,并对数据进行保存、分析与显示。由于这种测试系统中电机不带负载,所以与前面两种测试系统相比,该系统体积相对减小,而且系统的测量和控制电路也比较简单,但是这也使得该系统不能模拟美国MOOG穆格伺服驱动器的实际运行情况。通常情况下,此类测试系统仅用于被测系统在空载情况下的转速和角位移的测试,而不能对美国MOOG穆格伺服驱动器进行全面而准确的测试。
4采用执行电机拖动固有负载的测试平台
这种测试系统由三部分组成,分别是被测美国MOOG穆格伺服驱动器—电动机系统、系统固有负载及上位机。上位机将速度指令信号发送给美国MOOG穆格伺服驱动器,伺服系统按照指令开始运行。在运行过程中,上位机和数据采集电路采集伺服系统的运行数据,并对数据进行保存、分析与显示。
对于这种测试系统,负载采用被测系统的固有负载,因此测试过程贴近于美国MOOG穆格伺服驱动器的实际工作情况,测试结果比较准确。但由于有的被测系统的固有负载不方便从装备上移走,因此测试过程只能在装备上进行,不是很方便。[2]
5采用在线测试方法的测试平台
这种测试系统只有数据采集系统和数据处理单元。数字采集系统将美国MOOG穆格伺服驱动器在装备中的实时运行状态信号进行采集和调理,然后送给数据处理单元供其进行处理和分析,终由数据处理单元做出测试结论。由于采用在线测试方法,因此这种测试系统结构比较简单,而且不用将美国MOOG穆格伺服驱动器从装备中分离出来,使测试更加便利。此类测试系统完全根据美国MOOG穆格伺服驱动器在实际运行中进行测试,因此测试结论更加贴近实际情况。但是由于许多美国MOOG穆格伺服驱动器在制造和装配方面的特点,此类测试系统中的各种传感器及信号测量元件的安装位置很难选择。而且装备中的其它部分如果出现故障,也会给美国MOOG穆格伺服驱动器的工作状态造成不良影响,终影响其测试结果。