一、測功機(jī)測試平臺
適用于各類大中小型交、直流電機(jī)的測試。該測試系統(tǒng)由：閉環(huán)控制系統(tǒng)、測試信號采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及顯示系統(tǒng)、測試臺架等組成。
1、測功機(jī)：
測功機(jī)又名測功器，是在測試電機(jī)功率時充當(dāng)負(fù)載的儀器。主要分磁滯測功機(jī)、磁粉測功機(jī)和電渦流測功機(jī)。其原理是通過其控制器改變其勵磁電流或激勵電流來改變負(fù)載力矩。
2、系統(tǒng)介紹
整個測試平臺主要由四個部分組成：一套伺服驅(qū)動器和永磁同步電機(jī)、相關(guān)參數(shù)的測量裝置、測功機(jī)和工控計算機(jī)。
測試方法
搭建測試平臺后，起動伺服驅(qū)動器向被測電機(jī)供電，使被測電機(jī)工作在速度模式下，然后根據(jù)測試要求調(diào)節(jié)測功機(jī)到指定負(fù)載。電參數(shù)測量裝置可測得電機(jī)的電壓、電流、功率因數(shù)和輸入功率等參數(shù)。
溫度測量裝置通過安置在電機(jī)內(nèi)部的或外表的溫度傳感器可測得電機(jī)繞組溫度、軸承、編碼器或電機(jī)外殼等的溫度。測功機(jī)顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和輸出功率等參數(shù)。可通過數(shù)據(jù)采集卡連接到工控計算機(jī)用相關(guān)軟件對各測試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。
交、直流電機(jī)測試系統(tǒng)，分別包括空載測試、負(fù)載測試、堵轉(zhuǎn)測試。在空載測試時，可以自動完成啟動過程中轉(zhuǎn)速的變化曲線，分析電機(jī)的啟動特性；全面記錄電機(jī)的機(jī)械特性及工作特性，具有方法科學(xué)、測量準(zhǔn)確、自動化程度高等特點。
操作系統(tǒng)軟件結(jié)合計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，提供了彩色圖形曲線顯示、數(shù)據(jù)表格打印、數(shù)據(jù)存儲等功能，軟件系統(tǒng)的開發(fā)和使用基于WINDOWS操作系統(tǒng)平臺，具有友好的用戶界面接口，操作非常簡便，易學(xué)易用。
3、電機(jī)測試項目
1）電機(jī)空載自動采集測試：
A、額定電壓時的空載電流I, 電壓U 。
B、空載轉(zhuǎn)速
2) 電機(jī)負(fù)載采樣測試：
A、輸入功率, 輸入電流，輸入電壓
B、輸出功率、扭矩、轉(zhuǎn)速
3）電機(jī)堵轉(zhuǎn)測試：實測轉(zhuǎn)矩法。
二、對拖式測試平臺
1、系統(tǒng)組成：
對拖式測試平臺主要由四部分組成：兩套伺服驅(qū)動器和永磁同步電機(jī)、相關(guān)參數(shù)的測量裝置、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和工控計算機(jī)。
2、測試方法：
搭建測試平臺后，被測電機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和陪測電機(jī)之間的機(jī)械連接要保證足夠的同軸度和機(jī)械穩(wěn)定性，通常陪測端的電機(jī)和驅(qū)動器的功率等級要大于被測端的電機(jī)和驅(qū)動器。
起動陪測電機(jī)使其工作在速度模式下，拖動被測電機(jī)使其工作在發(fā)電狀態(tài)下。再起動被測電機(jī)端的驅(qū)動器向被測電機(jī)供電，此時被測電機(jī)應(yīng)工作在轉(zhuǎn)矩模式（電流模式）下，且給定電流的方向應(yīng)與被測電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向一致，此時轉(zhuǎn)矩傳感器顯示的轉(zhuǎn)矩數(shù)值即為此刻被測電機(jī)在該給定電流下的轉(zhuǎn)矩。
電參數(shù)測量裝置可測得電機(jī)的電壓、電流、功率因數(shù)和輸入功率等參數(shù)。溫度測量裝置通過安置在電機(jī)內(nèi)部或外表的溫度傳感器可測得電機(jī)繞組溫度、軸承、編碼器或電機(jī)外殼等的溫度。可在工控計算機(jī)上用相關(guān)軟件對各測試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。
三、電機(jī)性能測試方案的比較
1、應(yīng)用范圍：
測功器由于受磁粉制動器的滑差功率的影響，使其只能用在轉(zhuǎn)速較低的情況，中間需加裝減速度機(jī)構(gòu)才能同時滿足被測電機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)速的要求。
系統(tǒng)配置需要經(jīng)過嚴(yán)密的計算才能滿足通用性的要求。對拖式測試平臺可通過選擇不同量程的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器來完成不同規(guī)格電機(jī)的測試。
2、平臺的搭建和操作
測功機(jī)測試平臺中，被測電機(jī)始終工作在電動狀態(tài)下，屬于“主動”旋轉(zhuǎn)。而在對拖式測試平臺中，被測電機(jī)和陪測電機(jī)既有工作在電動狀態(tài)下的時候，同時有工作在發(fā)電狀態(tài)下的時候，因此兩端的伺服驅(qū)動器均需有足夠容量的內(nèi)置或外置的功率電阻，或者采取其他措施來保證能量的正常流動。平臺的搭建和操作的復(fù)雜程度對拖測試平臺要大于測功機(jī)測試平臺。
3、能效性
測功機(jī)測試平臺中，測功機(jī)作為電機(jī)負(fù)載，將消耗電機(jī)測試過程中產(chǎn)生的能量。因此能量的流動方向是：靠測功機(jī)本身無法有效消耗時，通常會有風(fēng)冷或水冷裝置來幫助測功機(jī)散熱。對拖式測試平臺通常有三種能量解決方式：能量消耗型；能量回饋型；對拖互饋型。
1）能量消耗型是在兩端的伺服驅(qū)動器均連接足夠容量的功率電阻，通過功率電阻的發(fā)熱來消耗測試過程中產(chǎn)生的能量；
2）能量回饋型是指將電機(jī)測試產(chǎn)生的能量再回饋到電網(wǎng)，但回饋系統(tǒng)較復(fù)雜，通常也比較昂貴；
3）對拖互饋性是指兩端的伺服驅(qū)動器共用直流母線或交流母線，將等設(shè)備的效率，大大提高電能利用率。
三、總結(jié)
通過對兩類永磁同步伺服電機(jī)性能測試平臺的比較，可看到測功機(jī)測試平臺的搭建和操作較為簡單，但磁粉制動器要經(jīng)常維護(hù)，系統(tǒng)的配置要經(jīng)過專業(yè)廠家設(shè)計和計算，適用功率和轉(zhuǎn)速范圍較狹窄。對拖式測試平臺的適用范圍較為靈活和廣泛，且通過共用直流母線的方式，可大大提高測試系統(tǒng)的電能利用率
