摘要
由于開關(guān)磁阻電機/步進電機結(jié)構(gòu)的特殊性，與傳統(tǒng)電機相比，它們產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是不均勻且是周期變化的。由于轉(zhuǎn)矩隨時間角度在變化，由此引起電機的噪聲和轉(zhuǎn)速脈動影響了它們在高性能伺服系統(tǒng)中的應用。
開關(guān)磁阻電機是近些年發(fā)展的新型調(diào)速電機，結(jié)構(gòu)簡單結(jié)實、調(diào)速范圍寬且性能好，現(xiàn)已廣泛用在儀器儀表、家電、電動汽車等領(lǐng)域。
步進電動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)與普通電動機不同，步進電動機能隨供給的電源脈沖數(shù)轉(zhuǎn)動相應步數(shù)，而每一步的角度是固定的，所以步進電動機能按控制轉(zhuǎn)動所需的圈數(shù)、角度，廣泛應用在數(shù)控機床、自動化設(shè)備、儀器儀表等行業(yè)。
開關(guān)磁阻電機和步進電機與普通同步電機的傳動控制系統(tǒng)不同，不但要關(guān)心電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩，還要關(guān)心轉(zhuǎn)子位置以及對應的位置的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的關(guān)系。對于同步電機而言，更多的是關(guān)心電角度，但對于開關(guān)磁阻電機/步進電機來說當轉(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)系就是電機系統(tǒng)的矩角特性。
致遠電子的PA8000/PA5000功率分析儀支持電機的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩同步測量計算，并在常規(guī)測量項目中體現(xiàn)測量值，在波形界面則中則顯示對應角度下的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速。同時支持通信接口讀取瞬時測量值，方便用戶進行二次開發(fā)。實際步進電機矩角測試波形如圖1所示。
 
圖1 步進電機轉(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系統(tǒng)的矩角瞬時測量值，如圖2所示，ZLG致遠電子開發(fā)的MPT1000電機測試系統(tǒng)對步進電機系統(tǒng)進行測試，通過矩角測試圖可以看到，步進電機的轉(zhuǎn)矩是隨轉(zhuǎn)角發(fā)生變化的，通過矩角測試對于電機系統(tǒng)的性能測試或者故障分析都是非常方便的。
圖2 MPT1000電機測試系統(tǒng)的矩角波形圖
圖3 MPT1000電機測試系統(tǒng)矩角特性圖
除了開關(guān)磁阻電機、步進電機系統(tǒng)測試之外，不管是同步電機還是異步電機，只要在有需要觀測電機位置角度的場合，仍然可以通過PA8000/PA5000提供的轉(zhuǎn)角測量功能對目標系統(tǒng)進行分析改造，測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測試系統(tǒng)一樣。
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