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。2 电源与器件可靠性测试方法2.1辅助电源短路保护测试 辅助电源不仅给控制芯片、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。l 5V短路,量测24V输出,如表2-1所示:表2-1 5V短路测试
条件项目 | 400Vdc | 要求(V) | |
最大 | 最小 | ||
24V电压(V) | 19.5 | 5.0 | 0-26 |
条件项目 | 400Vdc | 要求(V) | |
最大 | 最小 | ||
5V电压(V) | 5 | 0 | 0-5.25 |
条件项目 | 311Vdc | 400Vdc | 规格要求(V) | ||
空载 | 满载 | 空载 | 满载 | ||
VDS | 450 | 460 | 540 | 563 | 700 |
母线电压(V) | 24V输出 | 5V输出 |
200 | 23.4V | 5.02V |
311 | 23.5V | 5.02V |
400 | 23.3V | 5.02V |
规格要求 | 22~25V | 4.75-5.25V |
母线 | +24V | +5V | 20V-U |
DC 200V | 43 | 36 | 52 |
DC 311V | 56 | 45 | 54 |
DC 400V | 54 | 50 | 58 |
规格要求 | ≤5%(1.2V) | ≤5%(0.25V) | ≤5%(1V) |
环境温度 | 22.5 | 22.4 | 22.6 | 22.5 | 22.8 | 温升 |
测试点 | 10min | 20min | 30min | 40min | 50min | |
7840 | 46.7 | 46.6 | 49 | 50.1 | 50.4 | 26.4 |
整流桥 | 40.6 | 38 | 39.5 | 40.6 | 40.8 | 16.8 |
IPM散热器边缘 | 35 | 36.9 | 38.2 | 38.6 | 39.6 | 15.6 |
散热器边缘 | 34.2 | 36.1 | 37.6 | 38 | 38.9 | 14.9 |
DSP28232 | 41.4 | 43.5 | 45.4 | 46.3 | 46.8 | 22.8 |
变压器包线 | 35 | 38.8 | 42.2 | 44.2 | 45.5 | 21.5 |
热敏电阻 | 34 | 35.4 | 37.3 | 38.5 | 39.3 | 15.3 |
TOP255正面 | 36.8 | 39.3 | 41.6 | 42.7 | 43.5 | 19.5 |
变压器骨架 | 33.6 | 38.2 | 42.1 | 44.2 | 45.9 | 21.9 |