伺服驱动器测试法.doc

伺服驱动器测试方法一台伺服驱动器的优劣主要体现在可靠性、功能、性能三个方面,功能往往与针对市场的行业背景相关,本文只针对伺服驱动器可靠性、基本性能两个方面探讨几种简单的测试方法。1概述:国产伺服产品技术攻关大多数还停留在可靠性层面,只有可靠的产品才能被市场认可,才能真正带给它的用户以价值。国产伺服可靠性不足集中体现在电源不稳定、器件降额不够,这些不可靠因素主要表现在关键器件的电应力和热应力的可靠性,其次还有电磁扰动对电路功性能的影响,本文以一个案例的方式讨论电源和器件应力。伺服系统最基本的性能是力矩、转速、位置的精确性以及响应速度。但凡讨论伺服性能,我们必须站在系统层面来讨论,把电机性能包括在其中。本文在探讨性能测试方面,给出了力矩响应、速度响应、定位精度和重复定位精度的测试方法。、驱动芯片、接口电路、风机供电,而且伺服驱动器给外部提供24V电源。所以开关电源短路保护功能尤为重要,我们分别取最低电源电压(DC200V)、正常电源电压(DC311V)、最高电源电压(DC400V)三个点,测试辅助电源的保护功能。测试时,辅助电源输入通过调节直流调压器给定,将母线电源电压分别调节到DC200V、DC311V、DC400V,然后依此分别将输出短路,本文以5V,24V两路输出的一个实际产品为例讨论。测试方法就是将其中一路短路,测量另外一路输出。l5V短路,量测24V输出,如表2-1所示:表2-15V短路测试条件项目400Vdc要求(V)最大最小24V电压(V)-26l24V短路,量测5V输出,如表2-2所示:表4-224V短路测试条件项目400Vdc要求(V)最大最小5V电压(V)500-,在5V,24V短路时,芯片都进入打嗝状态,即满足输出短路保护试验要求。,VDS超标是其损坏的主要原因之一,VDS直接影响伺服驱动器的可靠性和寿命,测试方法是通过调压器调节辅助电源输入电压,测量VDS电压。输入电压越高,VDS电压越高,即在母线规格最大值(DC400V)时,VDS电压最高,测量这个最大值是否超标,可判断Topswitch电压应力是否合格。还有一种情况,辅助电源输出短路时,VDS会特别高,需要判断短路时Topsweitch电压应力是否合格。l未短路时测试数据如下表2-3所示,实拍波形如图2-1所示:表2-3VDS电压测试条件项目311Vdc400Vdc规格要求(V)空载满载空载满载VDS450460540563700图2-1输出未短路时VDS电压波形当将5V短路时,在DC400V的输入下VDS电压为650V小于700,满足规格要求。5V短路,VDS输出波形如图2-2: 图2-,特别是对功率器件与功率器件驱动上电时序的影响很重要,在功率器件必须保证在其驱动器件上电好以后才能上电,只有这样才能保证在上电或断电过程中功率器件不会有误动作,避免直臂导通等严重的短路故障。在本例中,输入交流220VAC时,测试得到5V输出启动延时为180ms,小于IPM上电启动时间,可以保证IPM驱动芯片先工作,IPM内部IGBT后工作,可以防止上电短路等故障。延时波形如图2-3所示:l正弦信号为50Hz输入波形l直线型信号为辅助源5V输出信号图2-(1)输出电压测试:分别在不同母线,满载情况下,测试各路电压值如表2-4所示:(单位:V)表2-4辅助源输出电压测试母线电压(V)~-:合格。(2)输出电压纹波测试:分别在不同母线电压情况下测试满载电压情况下纹波如表2-5所示(单位:mV) 表2-5辅助源输出电压纹波测试母线+24V+5V20V-UDC200V433652DC311V564554DC400V545058规格要求≤5%()≤5%()≤5%(1V)测试结果:合格。(1)整流延迟和整流电路启动对电网的冲击都是很关键的问题,本设计整流电路启动波形如图2-4所示,启动延时时间为125ms,满足要求。图2-4整流电路时延测试(2)图2-4可以反映储能电容充电时间,从安全等角度来讲,放电时间也是很关键的。本设计电容放电波形如图2-5所示,电容放电时间为7s,满足要求。图2-