有关电机效率测试的几个关键问题

有关电机测试的几个关键问题

1. 电机输入信号波动时，效率为什么测不准？

普通的测功机输入电功率和输出机械功率是分别由两台仪器测量的（电参数测试仪和扭矩转速测试仪），效率的结果是通过上位机软件采集两台仪器的测量结果后计算出来的，实际上电功率和机械功率不是同一时间采集，根据通信总线波特率的不同，会存在时间上的同步误差。电机稳态运行时功率变化不大，所以同步误差不明显；但当电机的输入信号波动时，若变化非常快，则有可能把这种时间上的同步误差暴露出来，不是同一时刻的电功率和机械功率，计算出来的效率值就是错误的。

实际上，我们不可能完全时间同步地去采集电功率和机械功率，同步误差是客观是客观存在的。但我们可以用比较好的仪器把同步误差约束在很小范围内。目前针对电机输入信号波动时的效率测量，广州致远电子的电机测试系统有比较好的解决方案。它的同步误差可以做到低至10ns，这意味着只要电机的信号波动频率不超过100M，测量出来的效率就是非常精准的。

2. 电机效率测试B法是什么？

电机效率测试B法是指GB/T 1032三相异步电动器试验方法标准中10种效率试验方法之一（见该标准的10.2节），也是应用的比较多的试验方法之一（用的最多的是A法、B法、E法）。B法测试需要测量许多损耗相关的参数，对测试仪器的要求比较高，最少都要达到0.2级的测功机（包括扭矩传感器、电参数测试），一般在高效节能电机测试上用的比较多，尤其是一些做出口的电机厂，基本上都是按B法来对电机进行测试的。

目前测功机能保证全局精度0.2级的比较少，基本只能考虑国外的测功机，成本非常高。国内的话，一般都需要用定制的电机测试系统来实现（用国外传感器和功率分析仪）。

3. 为何伺服电机实际应用时会出现效率不高的情况？

伺服电机的效率比异步机高，这是大家的共识。但伺服电机的驱动是通过伺服控制器控制的，控制器本身也有转换效率，若是控制器的效率不高，会拉低整个伺服电机驱动系统的整体效率。

过去咱们做电机的一般都只关注电机自身的效率，随着电机行业的发张，电机测试行业已经开始关注电机和驱动器的整体同步测试。

4. 变频电机的效率如何测定？

根据国标GB/T 22670-2008的第10章，变频电机的效率类似三相异步电机，也是分为直接法和损耗分析法。其中直接法就是输出功率除以输入功率的结果，比较简单。损耗分析法则类似三相异步电机的B法，还需要另外测量电机损耗，像风磨耗、铁耗等。值得注意的是，变频电机由于是变频器供电的，所以电机损耗中还包括谐波损耗，这是由变频器带来的谐波产生的，需要用到功率分析仪测量，所以会把功率分析仪整合到电机测试系统中。

5. 如何获取电机的最高效率范围？

对于交流电机、直流电机等不支持速度调节的电机来说，效率范围只需要用测功机测试效率曲线即可，好一点的话用五轴图功能测效率与电机电压、电流、转速、扭矩等曲线都可以。

但对于支持调速的电机，像变频电机、伺服电机等，就需要用MAP图功能来测试电机的最佳效率范围了。MAP又叫转速-扭矩-效率图，可评估电机在各个工况下的效率特性分布图，辅助用户设计最优的电机控制算法，让电机运行在高效工作点下。

电机测试平台的灵魂-MotorTest电机专业测试软件

电机测试平台的灵魂:MotorTest电机专业测试软件 如果说硬件指标是电机测试平台的肉体，那么专业电机测试软件MotorTest就是电机测试平台的灵魂。 大家好，今天是MPT电机测试系统连载栏目的最后一期，小编和大家讨论的话题是：一款优秀的电机测试系统控制软件,该具备什么功能才能满足当前越来越复杂的电机测试与分析需求。小编认为，电机测试系统的上位机软件除基本的自动测试外，还需要广泛地支持各类电机测试标准，尤其是国际通用标准和国家标准；同时它还需具备丰富的测量分析功能，可将各种测量数据描绘成特性曲线，实现电机性能的综合分析。 而为满足行业高端用户对电机测试的深层次需求，致远电子在国际标准支持和专业电机测试功能两方向同时进行深入挖掘，将MotorTest 打造成标准支持最全面，测试功能最丰富的电机测试软件。 国际标准自动化测试 MotorTest 全面支持12 种以上国内外电机测试标准，并具备IEEE 112-2004 国际标准、GB/T1032-2012 国家标准的自动化测试功能，可为用户提供智能化的标准测试体验。

色温云图分析 MotorTest 电机测试软件内置色温云图分析功能，可直观显示额定工作状态下的电机转速、扭矩、效率三者的关系，帮助用户准确分析电机效率的分布特性。 电机曲线五轴图 通过MotorTest，用户可自由选择五种参数的测量结果生成电机曲线五轴图，灵活地对电机进行性能分析。五轴图中的曲线和坐标轴支持任意缩放，可通过光标工具获取曲线中任意点的坐标值。

标准报表导出 根据用户需要，MotorTest 可将测试数据导出到excel 表格，且支持直接打印。报表内容包括最大测试值信息、测试与电机信息、原始测量数据和趋势图等。 丰富的自动化测试项目 MotorTest 可实现转矩测试、转速测试、空载测试、堵转测试、温升测试等多种常用电机测试的自动化测量，让使用者最大程度节省测试时间，提升工作效率。

直流电机效率测试和计算技巧

直流电机效率测试和计算方法 效率测试是所有电传动部件及系统重要检验项目，GB 755 旋转电机定额及性能标准中对各类电机设备效率检测方法进行了详细的介绍。旋转电机效率测试主要有直接测试法及损耗分析法，效率的直接测试方法是通过对直流电机输入输出功率的直接测试而求得效率的方式，下面本文对直流电机效率的直接测试相关试验方法及计算进行详细介绍。 一、直流电机输入功率和输出功率的测量 直接测定效率时，电动机的输入功率用电工仪表测量，输出功率的机械功率用测功机、转矩测量仪测量；发电机的输出功率用电工仪表测量，输入功率用测功机、转矩测量仪测量。 输入功率用电压乘电流来计算，试验电源为整流电源时要求采用真实读书瓦特表或指示电压、电流瞬时值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率，也可分别测量直流功率分量和交流功率分量然后求和。 测功机的功率，在与被试电机同样的转速下应不超过被试电机额定功率的三倍；转矩测量仪的标称转矩，应不超过被试电机额定转矩的三倍。测功机与被试电机之间应用弹性联轴器连接，连接应保证良好、同心。

二、直流电机效率直接测试方法 直流电机效率直接测试试验时，被试电机应在额定功率或额定转矩、额定电压及额定转速下运行至热稳定，读取输入或输出的电压、电流、功率、转速及转矩，并保存周围冷却空气温度，然后立即测定串励、并(他)励及电枢绕组的电阻，并将冷却空气温度换算至25℃。 三、直流电机效率直接测试相关计算 被试电动机的输出机械功率P2按照下式1计算： (1) 式中： TM——被试电动机输出转矩，N.m； nM——被试电动机转速，r/min。 被试电动机的效率ηM按照下式2计算： (2) 式中： P1——被试电动机输入功率，W。 被试发电机的输入机械功率P1(W)按下式3计算： (3) 式中： TG——被试发电机输入转矩，N.m；

基于C51单片机步进电机综合控制实验

重庆工商大学计算机与信息工程学院学院 《单片机原理及应用》课程实验报告 实验名称：步进电机综合控制实验 实验班级：2010级自动化专业 班级：2010级自动化三班 指导老师：文远熔 组员：陶园2010133330 王路2010133344江洋2010133335 陈娅2010133326张琴芳2010133317张丹2010133320（组长）

一、摘要：本实验利用8051单片机达到控制步进电机的启动、停止、正转、 反转、点动、转过指定角度、状态显示和数据指示的目的，使步进电机控制更加灵活。步进电机驱动芯片采用ULN2003，ULN2003具有大电流、高电压，外电路简单等优点。利用ZLG7290模块驱动LED数码管显示速度设定值。通过这个单片机控制系统的设计来掌握步进电机的工作原理和驱动过程以及LED显示原理和ZLG7290模块的使用方法，用LED数码管显示实验要求的状态结果，设计电路的硬件接线图和实现上述要求的程序。 关键词：51单片机步进电机ZLG7290 ULN2003 二、设计内容与要求： 1、任务介绍：实现步进电机按规定的速度正转、反转，转过指定的角度，要有点动功能。所有命令通过键盘输入，步进电机在运行过程中要有状态和数据指示。 2、每套设计文档应包括：系统原理说明、程序框图、电路原理图和程序清单。 三、实验器件介绍及原理： 本实验采用单片机来控制步进电机，实现了软件与硬件相结合的控制方法。在单片机环境下，用ULN2003驱动芯片驱动步进电机，用ZLG7290芯片作用下的按键控制步进电机的运行，从而达到实验要求。其控制框图（图一）为： 图一：控制框图 1、系统硬件介绍 1.1步进电机 1.1.1相关的技术指标： a、相数：指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电 机，本实验用的是四相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同。 b、步距角：表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。本实验程 序运行前要先测量步进电机的步距角。 c、拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，或指电机转过一个步 距角所需脉冲数。本实验用四相八拍运行方式，为A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 1.1.2工作原理： 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲

电机检测标准

电机的检测标准 一、外观要求： 1.定位孔位置正确，外壳和轴的结构尺寸符合图纸要求。 2.引出线长120±5mm，引线规格为18AWG1015塑胶线，有UL认证，引线颜色为红蓝白三色，红线为主线，蓝线为副线，白线为公共端，引线出线方向正确，线头剥线15mm。 3.电机引线长短、颜色符合要求，标志完好，裸线不应有氧化。 4.整机装配完整，螺丝紧固，外壳电镀有良好的光泽，无锈蚀，铁心表面无明显锈蚀； 5.振动：小于2.5mm/S。 6.轴向窜动：小于0.25mm。 7.电机标志清晰，包装完整。铭牌标志包括以下内容： 1）、制造商名或标记； 2）、产品型号； 3）、额定电压和频率； 4）、产品批号和日期。 二、主要电气参数： 1.在自制测试架上，接好电机引线，将开关打到对应挡，用数字转速表测其空载转速，120V/60Hz电机转速为1720±3%转每分钟，230V/50Hz电机转速为1470±3%转每分钟。 2.额定电压： 120V（120V型） 230V（230V型） 额定频率： 60Hz（120V型） 50Hz（230V型） 空载功率： 40W （120V型） 45W （230V型） 空载电流： 0.55A(120V型) 0.35A(230V型) 额定电流： 0.75A(120V型) 0.45A(230V型) 额定输入功率：90W (120V型) 100W (230V型) 3.耐压试验：在1800V AC/0.5mA/1S下无击穿拉弧现象。 4.噪音：在安静的检测室内，用分贝检测仪在距离电机500mm处测其空载噪音，应小于47dB （与背景噪音差要大于10 dB）。 5.泄漏电流：小于0.5mA。 6.绝缘强度：大于2MΩ/500VDC。 7.低压启动电压值：48V（120V型），132V（230V）。 8.旋转方向：轴伸方向单向逆时针转动。 9.热保护器：SF152℃可恢复温控器，动作温度157±5%℃。 10. 在温度为40±2℃，相对湿度为90∽95%的恒温恒湿箱中试

步进电机成品检验标准

步进电机成品检验标准 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

CS 深圳市东兴威电机有限公司 成品检验标准 标准号：CS-19-010 步进电机 编制：日期： 审核：( R&D )( QA ) 批准：(R&D director) (QA director) 发布实施日期：版本：01 1范围 本标准规定了步进电机（以下简称“电机”）的技术要求、试验方法、试验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于本企业的步进电机。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法 GB/T 电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法 GB/T2423.3-2006 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca：恒定湿热试验方法GB 电工电子产品基本环境试验规程试验Ea：冲击试验方法

GB 电工电子产品基本环境试验规程试验Fc：振动（正弦）试验方法 GB/T 电工电子产品基本环境试验规程试验N：温度变化试验方 GB/逐批检查计数抽样程序及抽样标准（适用于连续批的检查） 3产品分类 3.1型号 电机的型号由机座号、产品名称代号、性能参数代号及派生代号四部分组成。 例如： BYG HB-A派生代号 性能参数代号 产品名称代号 机座号 3.1.1机座号 机座号用电机外径的毫米数以阿拉伯数字表示，如表1所示。 表1 3.1.2产品名称代号 产品名称及代号用大写汉语拼音字母表示。 3.1.3性能参数代号 性能参数代号由两位阿拉伯数字组成，其中第一位数字表示相数，第二位数字表示极对数。 相数代号4表示4相电机，极对数代号6和8分别表示电机的极对数为6对和8对。3.1.4派后代号

步进电机实验报告

. .. . 步进电机调速实验报告 班级：xx ：xx 学号：xxx 指导老师：xx

步进电机调速实验报告 一、实验目的及要求： 1、熟悉步进电机的工作原理 2、熟悉51系列单片机的工作原理及调试方法 3、设计基于51系列单片机控制的步进电机调速原理图(要现电机的速度反馈测量，测量方式：数字测量) 4、实现51系列单片机对步进电机的速度控制(步进电机由实验中心提供，具体型号42BYG )由按钮控制步进电机的启动与停止；实现加速、匀速、和减速控制。速度设定由键盘设定，步进电机的反馈速度由LED数码管显示。 二、实验原理： 1.一般电动机都是连续旋转，而步进电动却是一步一步转动的，故叫步进电动机。步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电动机的转子为多极分布，定子上嵌有多相星形连接的控制绕组，由专门电源输入电脉冲信号，每输入一个脉冲信号，步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号，输出

的角位移是断续的，所以又称为脉冲电动机。随着数字控制系统的发展，步进电动机的应用将逐渐扩大。 进电动机需配置一个专用的电源供 电，电源的作用是让电动机的控制绕组 按照特定的顺序通电，即受输入的电脉 冲控制而动作，这个专用电源称为驱动 电源。步进电动机及其驱动电源是一个互相联系的整体，步进电动机的运行性能是由电动机和驱动电源两者配合所形成的综合效果。 2.对驱动电源的基本要求 （1）驱动电源的相数、通电方式和电压、电流都要满足步进电动机的需要；（2）要满足步进电动机的起动频率和运行频率的要求； （3）能最大限度地抑制步进电动机的振荡； （4）工作可靠，抗干扰能力强； （5）成本低、效率高、安装和维护方便。 3.驱动电源的组成 步进电动机的驱动电源基本上由脉冲发生器、脉冲分配器和脉冲放大器（也称功率放大器）三部分组成， 三、实验源程序： /*************** writer:shopping.w ******************/ #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code FFW[]= {

电机检测系统简要方案

电机故障检测系统简要方案 电机的运行状态关系到安全发电的稳定运行，实施预防维修是电厂电机维护的基本要求，预防维修是全过程对设备进行动态管理，即在设备运行阶段以点检为核心的一种管理模式，应用这种管理模式，将有效地防止“过维修”或“欠维修”，给出设备的预警维修周期，减少设备的故障突发生率，大大降低设备维护费用，甚至几乎把安全提到100%。 电机电气类诊断和健康监测是每个电厂电机设备安全稳定运行的关键，也是设备管理者关注重点，根据 EPRI（美国电力委员会）的报告：电机故障的 53%源于机械原因，47%源于电气原因。其中，37%源于定子绕组，10%源于转子，如铸件缺陷导致的不平衡气隙、断条等。 按电机本体故障机外在因素区分： 电机过载造成电机故障占24%；受潮占17%；润滑不良或者密封不良占20%；粉尘污染6%;绝缘老化仅仅占5%（这是对地或者相与相短路而言）；轴承失效占12%；不可抗拒的故障占6%而已。发电行业的各类电机，同样存在着相应的故障类型，电机的故障类型，按照检修部门和检修重点不尽相同。但是归结一点，电机的故障类型主要还是分为两大类：1类：电机绕组问题。（定子、转子）的匝间短路 2类：电机转子断条故障，以及定转子气隙问题。（鼠笼牵引电机） 3类：电机在线运行故障，主要涉及包括轴承寿命在内的相关机械负载问题。 电机智能故障分析系统，由西马力公司提供，专门研究现场电机各类故障诊断和预防工作，技术历史悠久。电机综合故障诊断系统适用于电厂发电行业各类发电机、辅助电机综合检测。近20 年来一直被国内各大企业指定电机维护的设备，并参考基准设立为电机质量校核。 1、传统电机故障检测系统： ●直阻测量：沿用上世纪70、80年代的直阻测量————技术陈旧、手段简单。 ●绝缘测试：摇表，双桥，万用表，————设备功能简单，故障分析有限。 ●高压试验：耐压试验/ 泄漏电流 / 吸收比 / 极化指数，————设备笨重，只能在试 验台检测。 ●试验指标：更多的停留在简单的评价绝缘好坏，————只能模糊评价一个指标：好？ 坏？ 设备好坏的状态级别？哪方面的故障问题？还能坚持多久不能给出量的指标。

步进电机基本知识

步进电机基本知识(2009-01-08 13:51:30) 1、步进电机：是一种将电脉冲转化为角位移或线位移的执行机构。其特点是没有积累误差（精度为100%），广泛应用于各种开环控制。 2、步进电机分类：永磁式（PM），反应式（VR），混合式（HB）。 3、保持转矩：是指步进电机通电，但没有转动时，定子锁住转子的力矩。 4、精度：为步进角的3～5%，且不累积。 5、细分驱动器：是通过改变相邻（A，B）电流的大小，以改变合成磁场的夹角来控制步进电机的运转的。细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与电机无关。对于2，4相电机，细分后的步距角等于电机的整步步距角除以细分数。对于3相反应式电机，细分后的步距角等于电机的半步步距角除以细分数。 6、步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°，整步工作时为1.8°）此步距角为电机固有步距角。 7、相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。 8、失步：电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。 9、最大空载起动频率：电机在某种驱动形式、电压及额定电流下，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率。 10、最大空载运行频率：电机在某种驱动形式，电压及额定电流下，电机不带负载的最高转速频率。 11、步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。 12、电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。方向由导电顺序决定。控制步进脉冲信号的频率，可以对电机进行精确调速；控制步进脉冲的个数，可以对电机进行精确定位。

13、步进电机驱动器：是把计算机控制系统提供的弱信号放大为步进电机能够接受的强电流信号。 14、拍数：是完成一个磁场周期性变化所需脉冲数。指电机转过一个齿距角所需脉冲数。 15、脱机信号free：此信号为选用信号，并不是必须要用的，只有在一些特殊情况下使用，此端为低电平有效，这时电机处于无力矩状态；此端为高电平或悬空不接时此功能无效，电机可正常运行，此功能若用户不采用，只需将此端悬空即可。 16、CP脉冲宽度一般要求不小于2us。 17、CP电平方式：对于共阳接法的驱动器要求为负脉冲方式，脉冲状态为低电平，无脉冲时为高电平；对于共阴接法的驱动器要求为正脉冲方式，脉冲状态为高电平，无脉冲时为低电平。 18、dir信号：一定要在电机降速停止后再换向。 19、步进电机在启动时，必须有升速过程；在停止时必须有降速过程，一般来说升速过程和降速过程规律相同。特例：步进电机运行速度不超过突跳频率，这时不存在升降速问题。 20、自动半电流功能：驱动机在步进脉冲信号停止施加2S左右，会自动进入半电流状态，这时电机相电流为运行时的一半，以减少功耗和保护电机。 21、细分优点：完全消除了电机的低频振荡。 22、步进电机的工作性能在很大程度上取决于所使用的驱动电路的类型和参数。 23、常用的有两相，四相混合式步进电机。 24、电机是有内阻的感性负载。 25、步进电机驱动方式：恒压，恒流，恒流斩波，使同样电机输出更大速度和功率。 26、步进电机启动：A、低初速度，低加速度阶段

实验6(步进电机实验)

实验6：步进电机实验 一、实验目的 了解直流电机和步进电机的工作原理 学会Linux下用软件的方法实现步进电机的脉冲分配，用软件 的方法代替硬件的脉冲分配器 二、实验内容 学习步进电机的工作原理，了解实现电机转动对于系统的软件和硬件要求。学习ARM知识，要掌握I/O的控制方法。Linux下编程实现ARM的四路I/O通道实现环形脉冲分配用于控制步进电机的转动。 三、预备知识 C语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法，Linux的基本操作。Linux关于module的必要知识。 四、实验设备及工具 硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上，硬盘10G以上 软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX开发环境 五、实验原理 1、步进电机概述 步进电机是一种能够将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，它实际上是一种单相或多相同步电动机。单相步进电动机有单路电脉冲驱动，输出功率一般很小，其用途为微小功率驱动。多相步进电动机有多相方波脉冲驱动，用途很广。使用多相步进电动机时，单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转换为多相脉冲信号，在经功率放大后分别送入步进电动机各相绕组。每输入一个脉冲到脉冲分配器，电动机各相的通电状态就发生变化，转子会转过一定的角度（称为步距角）。正常情况下，步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比；连续输入一定频率的脉冲时，电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受

电压波动和负载变化的影响。由于步进电动机能直接接收数字量的输入，所以特别适合于微机控制。 2、步进电机的种类 目前常用的步进电机有三类： 1、反应式步进电动机（VR）。它的结构简单，生产成本低，步距角可以做的相当小，但动态性能相对较差。 2、永磁式步进电动机（PM）。它的出力大，动态性能好；但步距角一般比较大。 3、混合步进电动机（HB）。它综合了反应式和永磁式两者的优点，步距角小，出力大，动态性能好，是性能较好的一类步进电动机。 3、步进电机的工作原理 现以反应式三相步进电机为例说明其工作原理。定子铁心上有六个形状相同的大齿，相邻两个大齿之间的夹角为60度。每个大齿上都套有一个线圈，径向相对的两个线圈串联起来成为一相绕组。各个大齿的内表面上又有若干个均匀分布的小齿。转子是一个圆柱形铁心，外表面上圆周方向均匀的布满了小齿。转子小齿的齿距是和定子相同的。设计时应使转子齿数能被二整除。但某一相绕组通电，而转子可自由旋转时，该相两个大齿下的各个小齿将吸引相近的转子小齿，使电动机转动到转子小齿与该相定子小齿对齐的位置，而其它两相的各个大齿下的小齿必定和转子的小齿分别错开正负1/3的齿距，形成“齿错位”，从而形成电磁引力使电动机连续的转动下去。 和反应式步进电动机不同，永磁式步进电动机的绕组电流要求正，反向流动，故驱动电路一般要做成双极性驱动。混合式步进电动机的绕组电流也要求正，反向流动，故驱动电路通常也要做成双极性。 4、开发板中步进电机控制的实现 本开发板中使用的步进电机为四相步进电机。转子小齿数为64。 系统中采用四路I/O进行并行控制，ARM控制器直接发出多相脉冲信号，在通过功率放大后，进入步进电机的各相绕组。这样就不再需要脉冲分配器。脉冲分配器的功能可以由纯软件的方法实现。

步进电机在钻孔机上性能测试

步进电机在钻孔机上应用性能测试（全套方案） 钻孔机是应用于饰品加工过程中钻孔工艺的一种机器，饰品加工实现上下直线钻孔。本文小编将“TS-1101A单轴控制器”与步进电机相结合的一个低成本、高精度定位作详细的阐述： 二．工艺描述 关头性指标：深度定位精度：0.2mm 三．汉德保步进电机基本概述： 汉德保推出的一款高机能钻孔机步进电机与控制器（整套），在国内某表带客户测试其产品完全可以庖代日系品牌在行业中应用： 测试机台为：单轴钻床 测试步进型号为：3403HS60A1步进电机（定制）+ ASD545E步进电机驱动器+ 钻孔机TS-1101A单轴控制器 测试：完全达到经济性钻床的使用尺度。 ASD545E驱动器参数： 输出电流：0.54A（Min）、4.5A（Max） 输入电源电压:20VDC（Min）、50VDC（Max） 控制信号输入电流:6mA（Min）、15mA（Max） 步进脉冲频率:300KHz ASD545E驱动器具有2进制和5进制15档细分选择。单/双脉冲、脉冲/方向或

CW/CCW等控制方式可选择。和市面上大多数经济型驱动器相比，极具竞争力和吸引力。 3403HS60A1步进电机参数: ·步距角:1.8 ·额定电压:6.0 ·额定电流:6.0 ·绕线电阻:0.9 ·感应系数:6.0 ·保持转矩:8.7 ·电机长度:118 ·旋转惯量:2700 ·质量:3.8 ·步距精度：5% ·温度：80℃MAX ·环境温度：-20℃-+50℃ ·绝缘电阻：100MΩMin 500VDC ·耐压：500V AC 1minute ·径向跳动：最大0.02mm(450g负载) ·轴向跳动：最大0.08mm(450g负载) 控制器上电后，控制器主界面如下图所示： 各项参数含义如下： 位置：记录钻头（Z轴）的当前位置。 定量：当前需要加工工件的总数。 计数：当前已经加工工件的个数。 计时：上一次加工的所使用的时间。 在主界面按手动键，界面变化如下图所示： 图一

步进电机控制技术综合实验-指导书2013-10

机械设计制造及其自动化专业实验 ——机电控制实验 步进电机控制技术综合实验 ————可编程控制器控制滑台的速度、位置 实验指导书 重庆理工大学 重庆汽车学院 实践教学及技能培训中心 2012年10月

学生实验守则 1．学生应按照实验教学计划和约定的时间，准时上实验课，不得迟到早退。 2．实验前认真阅读实验指导书，明确实验目的、步骤、原理，预习有关的理论知识，并接受实验教师的提问和检查。 3．进入实验室必须遵守实验室的规章制度。不得高声喧哗和打闹，不准抽烟、随地吐痰和乱丢杂物。 4．做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程，爱护仪器设备，服从实验教师和技术人员指导。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品。 5．实验中要细心观察，认真记录各种试验数据。不准敷衍，不准抄袭别组数据，不得擅自离开操作岗位。 6．实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生。若出现事故，应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保护现场，不得自行处理。 7．实验完毕，应主动清理实验现场。经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。 8．实验后要认真完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。在规定时间内交指导教师批改。 9．在实验过程中，由于不慎造成仪器设备、器皿、工具损坏者，应写出损坏情况报告，并接受检查，由领导根据情况进行处理。 10．凡违反操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的，肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度，按学院有关规定予以赔偿。 重庆理工大学

说明 1.同学可以登录学校的“实验选课系统”（从学校首页登陆：https://www.sodocs.net/doc/e511231139.html,或从数字 校园登录），自己进行实验项目的选择。希望同学们能在每个实验项目开放的时间内尽早进行实验预约（预约时间必须比实验上课时间提前3天），因为学生数量比较多，如果某实验项目开放的时间内同学未能进行实验预约，则错过该实验项目的实验机会，补做就要在该实验项目下一次开放时进行。 2.如有什么问题，同学可以拨打电话62563127联系张君老师。

自主DIY电机测试平台

DIY电机测试平台——MOTOR TEST1.0 相信许多喜欢航模的朋友，对电子制作会很感兴趣，我也不例外，特别当我接触到了arduino的时候，我就深深的爱上了它，只要有些许C语言的知识和电子认识，就可以通过它完成你以前很想却做不到的事情。比如从简单的声光控制、气压测量、温度测量、湿度测量、超声波测距，到看起来很高端的物联网：通过手机遥控遥远地方的灯、养老家的鱼缸里的鱼等等。接下来分享的电机测试平台就是我与它相爱（学习）路上的小作品。 这个帖子主要想和大家分享一下我做的一个电机测试平台——MOTOR TEST1.0。先对它进行简单介绍：通过对拉力传感器、电流传感器、电压分压器、温度传感器的数据采集和TF卡的写入，实现以下几个功能：1.电机拉力记录 2.电流记录 3.电压记录3.电机温度记录 4.电调温度记录5.数据存储 6.通过电位器来控制pwm信号输出，控制电调,驱动电机。 一、先看看我们需要那些东西：

1.arduino nano一块 2.DC-DC5v模块（供电使用，也可以在arduino nano vin接口接入6.5-12的电压） 3.I2C1602LCD显示屏 4.3KG称重传感器 5.HX711AD模块 6.ACS712电流传感器模块 7.Micro SD卡模块SPI接口 8.LM35温度传感器 9.轨道滑块一套（由于型号不同，需要对3D模型进行修改） 10.3d打印件 11.亚克力板 12.电位器一个 13.电阻电容若干 14.磁环 15.螺丝螺母若干，拉力传感器用的是M5螺丝 16.导线等其他零件 二、接下来看看接线：

上图显示了大部分的接线，下面我给出了明细：const int duoliangpin=A0;//舵量输入引脚 const int wendupin=A1;//温度1引脚 const int wendu2pin=A2;//温度2引脚 const int dianliupin=A3;//电流引脚 const int dianyapin=A7;//电压引脚 const int huanpingpin=2;//换屏引脚 const int guilingpin=3;//拉力归零引脚 const int starpin=5;//开始开关引脚 duoliang.attach(6);//舵信号输出为D6 const int shakepin=7;//震动器引脚 const byte hx711_data_pin=8;// const byte hx711_clock_pin=9;//hx711数据引脚sd卡模块spi接线 MOSI-pin11on MISO-pin12on SCK-pin13on CS-const int chipSelect=4;//spi cs定义引脚lcd显示屏接线 A4、A5为IIC的引脚A4连SDA，A5连SCL 三、我们需要固定拉力传感器和电机的基座：

电机性能测试系统

电机性能测试系统 配置方案

测试系统简述： 磁滞测功机、磁粉测功机或电涡流测功机、伺服测功机及相关配套仪器等组成。电机性能测试系统是测试电机性能的专用测试设备，系统采用了高精度的电量传感器和高精度的JC型转矩转速传感器，可满足各种型号、各种不同等级电机·的电压、电流、频率、输入功率、功率因数、转速、转矩、输出功率、效率等进行精确测量的要求。 系统测试精度高、重复性好、运行稳定性强、并行效率高、使用寿命长、工作简便。能对电机进行空载特性、负载特性测试，具备手动与自动两种控制方式，手动控制方式即脱开计算机系统测试，自动控制方式即由计算机控制测试。自动测试系统随机提供全中文配套软件，能显示和打印输出特性曲线和数据：n＝f（U、I、P1、COSφ、M、P2、η） M＝f（U、I、P1、n、COSφ、P2、η） 能测试和显示以下数据：被测电机的输入电压、电流、输入功率、转矩、转速、输出功率、效率，能显示和打印输出测试数据和负载特性曲线（PDF格式导出），输出格式有多种可选择。 系统配置有磁滞测功机、磁粉测功机、电涡流测功机、智能测功机控制器、直流电参数、单相电参数、三相电参数、电机测试系统柜、电机专用测试软件、电脑打印机及工装夹具等。 具体相关配置： 1、基础配置： 电参数测量仪（直流电参数、单相电参数、三相电参数）、测功机控制器、测功机、夹具、工装； 2、实用配置： 电参数测量仪（直流电参数、单相电参数、三相电参数）、测功机控制器、测功机、夹具、工装、电机性能测试软件； 3、智能配置： 电参数测量仪（直流电参数、单相电参数、三相电参数）、测功机控制器、测功机、夹具、工业控制计算机、打印机及电机性能测试软件、电机 测试系统柜（立式或卧式）。 一、测功机基本参数：（选配测功机）： 测功机实物图

三相异步电机的B法效率测试

工程技术笔记 ?2015 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 1 三相异步电机的B 法效率测试 当今社会，效率是非常重要的。因为在现代工业社会中电机是主要的电力消耗者，在欧洲联盟，约69％的电力消耗在工业，约36％的在第三产业。三相异步电动机，是工业上最常用的电机。 电机效率测试B 法是指GB/T 1032三相异步电动器试验方法标准中10种效率试验方法之一（如图10.2）,也是应用的比较多的试验方法之一（用的最多的是A 法、B 法、E 法）.B 法测试需要测量许多损耗相关的参数,对测试仪器的要求比较高,最少都要达到0.2级的测功机（包括扭矩传感器、电参数测试）,一般在高效节能电机测试上用的比较多,尤其是一些做出口的电机厂,基本上都是按B 法来对电机进行测试的. 图10.2，图片来自国标GB/T1032. B 法测试需要测量许多损耗相关的参数，对测试系统的要求比较高，最少都要达到0.2级（包括扭矩传感器、电参数测试），目前测试系统能保证全局精度 0.2级的比较少，基本只能考虑国外的测功机，但价位非常高。 效率测量B 法是测量输入和输出功率的损耗分析法，效率测量E 法是测量输入功率的损耗分析法，不同之处在于E 法不关注电机输出的机械功率。现在高效电机基本都是用B 法来做效率试验的，因为B 法考虑到的测试因素最多，理论上是最精准的。 而且虽然B 法效率测试方法是最复杂的，但业界还是有自动化的测试解决方案，因此B 法是最精准分析电机效率的方法之一。 利用高精度功率分析仪，功率精度可达到0.1%以上(最高可达0.01%)，配合国外进口高精度转速扭矩传感器(精度0.1%以上，最高精度可达0.05%)，完全可满足B 法测试的功能要求。

步进电机选择的详细计算过程上课讲义

步进电机选择的详细 计算过程

1，如何正确选择伺服电机和步进电机？ 主要视具体应用情况而定，简单地说要确定：负载的性质（如水平还是垂直负载等），转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求（如对端口界面和通讯方面的要求），主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源，或电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。 2，选择步进电机还是伺服电机系统？ 其实，选择什么样的电机应根据具体应用情况而定，各有其特点。请见下表，自然明白。 步进电机系统伺服电机系统 力矩范围中小力矩（一般在20Nm以下）小中大，全范围 速度范围低（一般在2000RPM以下，大力矩电机小于1000RPM）高（可达5000RPM）,直流伺服电机更可达1~2万转/分 控制方式主要是位置控制多样化智能化的控制方式，位置/转速/转矩方式平滑性低速时有振动（但用细分型驱动器则可明显改善）好，运行平滑 精度一般较低，细分型驱动时较高高（具体要看反馈装置的分辨率） 矩频特性高速时，力矩下降快力矩特性好，特性较硬 过载特性过载时会失步可3~10倍过载（短时） 反馈方式大多数为开环控制，也可接编码器，防止失步闭环方式，编码器反馈 编码器类型 - 光电型旋转编码器（增量型/绝对值型），旋转变压器型 响应速度一般快 耐振动好一般（旋转变压器型可耐振动）

温升运行温度高一般 维护性基本可以免维护较好 价格低高 3，如何配用步进电机驱动器？ 根据电机的电流，配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时，可配用细分型驱动器。对于大转矩电机，尽可能用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能。 4，2相和5相步进电机有何区别，如何选择？ 2相电机成本低，但在低速时的震动较大，高速时的力矩下降快。5相电机则振动较小，高速性能好，比2相电机的速度高30~50%，可在部分场合取代伺服电机。 5，何时选用直流伺服系统，它和交流伺服有何区别？ 直流伺服电机分为有刷和无刷电机。 有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。 无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。 交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 6，使用电机时要注意的问题？

控制步进电机调速系统实验报告

华北科技学院计算机系综合性实验 实验报告 课程名称微机原理及应用 实验学期 2011 至 2012 学年第二学期学生所在系部电子信息工程学院 年级 2009 专业班级 学生姓名学号 任课教师 实验成绩 计算机系制

《微机原理及应用》课程综合性实验报告 开课实验室：计算机接口实验室2012年5月29日 实验题目微机控制步进电机调速系统 一、实验目的 1、了解计算机控制步进电机原理 2、掌握步进电机正转反转设置方法 3、掌握步进电机调速工作原理及程序控制原理 二、设备与环境 TPC-2003A 微机。 Vc++编译器。 三、实验内容 硬件接线图参考实验指导书。 软件编程在TPC-2003A自带的VC++编译环境下使用。 在通用VC++下编程，需要拷贝相关的库文件。 用汇编语言编写控制程序需注明原理。 四、实验结果及分析 1、实验步骤 1、按如下实验原理图连接线路，利用8255输出脉冲序列，开关K0～K6控制步进电机转速，K7控制步进电机转向。8255 CS接288H～28FH。PC0～PC3接BA～BD；PA口接逻辑电平开关。 2、编程：当K0～K6中某一开关为“1”（向上拨）时步进电机启动。K7向上拨电机正转，向下拨电机反转。 实验原理图

2.实验结果 按照实验步骤连接实验电路，检查无误后运行程序。可以看到，当开关k0到k6依次为高电平时，电机转速越来越慢，k0闭合时速度最快，k6闭合时速度最慢，当k0到k6的低位有闭合时，步进电机按最低位的转速运行，因为程序中的查询方式是从k0-k6，即在程序的优先级别中k0的级别是最高的而k7的优先级别是最低的。k7控制电机的正转与反转。 3.实验分析 （1）步进电机的工作原理： 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动 电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。 如图(b)所示：本实验使用的步进电机用直流＋5V 电压，每相电流为0.16A，电机线圈 由四相组成：即： φ1（BA） φ2（BB） Φ3（BC） Φ4（BD） 驱动方式为二相激磁方式，各线圈通电顺序如下表所示。图（b） 表中首先向φ1 线圈－φ2 线圈输入驱动电流，接着φ2－φ3，φ3－φ4，φ4－φ1，又返回到φ1－φ2，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。 实验可通过不同长度的延时来得到不同频率的步进电机输入脉冲，从而得到多种步进速度。

通用电机测试平台

为了更好地吸收被测电机的机械能，为被测电机的动力提供负载，同时测量被测电机的扭矩转速以及输入的电参数，公司专门研发了一款电机综合试验平台。但目前大家对这款产品的了解还比较少，下面就给大家介绍一下。 一、功能特点 通用电机测试平台集成了专业的电机自动化测试软件和高精度功率分析仪，为用户提供了良好的测试体验。 1、全新的图形用户界面用户友好的选项卡页面快速导航； 2、比较功能允许五个单独的测试数据放在同一图上比较； 3、光标工具可以获得任意点的x和y坐标曲线和放大图的任何部分； 4、图片导出到剪贴或文件； 5、多页报告第二个页面上生产一个多轴图；

6、多个测试选项：自动、手动、升温、惯量和过载保护； 7、曲线拟合根据当前的测量数据拟合成多项式曲线； 8、可编程模拟和数字输出曲线和可以自动测试的每一步； 9、显示108中测试和计算参数； 10、多种功率分析仪和电机电源的选择； 11、多通道高精度功率分析仪数据同步采集； 12、可选的模拟和数字I/O设备提供了更多的灵活性； 13、额外的测试选择（惯性和过载保护）； 14、电机轴方向指示器； 15、以太网、USB接口； 16、添加手动测试模式； 17、温升试验； 18、保存/加载设置定制的报告功能； 二、增强型电参数测量 由于采用了PA系列高精度功率分析仪，相对于普通的电机测试系统，ZDT-III 通用电机测试平台具有以下优势： 1、采用先进的测量技术，支持直流~1MHz带宽，保证了可靠的测量准确度，基本精度：0.02%； 2、多相功率输入，所有的输入通道均电气隔离，避免各种应用中的短路； 3、同步采用所有相，精确测量电压、电流和功率参数； 4、丰富的分析功能：谐波闪变分析、频谱分析、采样波形显示和三相不平衡矢量图；

怎样对电机性能进行测试评估

怎样对电机性能进行测试评估 在人类社会发展中使用工具是发展程度的标志。发电机,电动机使人类社会脱离了人力畜力及水力火力的现场，支撑着你我现代生活的方方面面，随着科学技术的发展对电机的性能也提出了更高的要求，那么，你是怎样对电机性能进行测试评估的呢？ 一、电机的分类 电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是把电能转换为机械能，作为用电器或各种机械的动力源。目前电机可以分为两类，一类是需要驱动器驱动的，包括无刷电机、伺服电机、变频，另一类就是比较传统的电机，不用驱动器驱动的，只要给个直流电或者工频交流电就能驱动的，像直流电机、三相/单相异步电机，图1为电机的分类。 图1 电机的分类 二、电机传统的测试方法 测功机是电机的主要测量设备，最初测功机只是针对电机的输入电压、电流、输出转速、扭矩进行测量，计算出电机的输入输出功率和效率。但随着电机行业的飞速发展，电机测试项目越来越多，传统的测功机已无法满足测试需求。图2为传统的测功机。 图2 传统的测功机 传统的测功机所存在的问题如下所述： 1.加载、测试响应慢，只能满足稳态测试需要，无法实现瞬态参数测量； 2.仅支持三相电信号测量，无法实现对电机及电机驱动器的系统性联调测试；

3.精度与带宽不足，无法满足电机变频控制PWM信号的测试需要； 4.电参数测试方面不具备分析功能，无法对谐波、不平衡度等参数进行测量。 三、当前电机测试方法 随着电机行业的飞速发展，电机测试项目越来越多，测功机的功能也随之丰富起来，电机行业当前需要对电机与驱动器进行完整的测试与性能分析，电机性能分析，驱动器分析以及对控制特性瞬态波形与控制响应的分析，传统的测功机是无法做到的，图3为电机行业测试的新需求。 图3 电机行业测试新需求 传统的测功机只是将不同仪器进行组合使用，只发挥单一的功能并不能对系统的综合性能有综合的评估，致远电子凭借在功率分析、电机测量领域的深入理解与长久积累，融合仪器设计与系统集成的理念，推出了具有划时代意义的MPT混合型电机测试系统，同时满足行业对电机及电机控制系统的稳态与瞬态测量需求，引领电机试验进入动态时代。 8种特色分析功能：256次谐波分析；两路矢量图实时直观显示两路三相信号的不平衡度，相位差等参数；16项趋势参数线同时查看；FFT分析；自定义公式波形运算；电机输入功率进行积分；周期分析等等，图4为致远MPT电机测试系统。

步进电机选择的详细计算过程总结

步进电机选择的详细计算过程 2011-07-25 00:13:59| 分类：默认分类|举报|字号订阅 1，如何正确选择伺服电机和步进电机？ 主要视具体应用情况而定，简单地说要确定：负载的性质（如水平还是垂直负载等），转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求（如对端口界面和通讯方面的要求），主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源，或电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。 2，选择步进电机还是伺服电机系统？ 其实，选择什么样的电机应根据具体应用情况而定，各有其特点。请见下表，自然明白。

各种环境。 交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 6，使用电机时要注意的问题？ 上电运行前要作如下检查： 1）电源电压是否合适（过压很可能造成驱动模块的损坏）；对于直流输入的+/-极性一定不能接错，驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适（开始时不要太大）； 2）控制信号线接牢靠，工业现场最好要考虑屏蔽问题（如采用双绞线）； 3）不要开始时就把需要接的线全接上，只连成最基本的系统，运行良好后，再逐步连接。 4）一定要搞清楚接地方法，还是采用浮空不接。 5）开始运行的半小时内要密切观察电机的状态，如运动是否正常，声音和温升情况，发现问题立即停机调整。 7，步进电机启动运行时，有时动一下就不动了或原地来回动，运行时有时还会失步，是什么问题？ 一般要考虑以下方面作检查： 1）电机力矩是否足够大，能否带动负载，因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大50%~100%的电机，因为步进电机不能过负载运行，哪怕是瞬间，都会造成失步，严重时停转或不规则原地反复动。 2）上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大（一般要>10mA），以使光耦稳定导通，输入的频率是否过高，导致接收不到，如果上位控制器的输出电路是CMOS电路，则也要选用CMOS输入型的驱动器。 3）启动频率是否太高，在启动程序上是否设置了加速过程，最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率，哪怕加速时间很短，否则可能就不稳定，甚至处于惰态。 4）电机未固定好时，有时会出现此状况，则属于正常。因为，实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。 5）对于5相电机来说，相位接错，电机也不能工作。 8，我想通过通讯方式直接控制伺服电机，可以吗？ 可以的，也比较方便，只是速度问题，用于对响应速度要求不太高的应用。如果要求快速的响应控制参数，最好用伺服运动控制卡，一般它上面有DSP和高速