一种齿槽转矩整定装置和齿槽转矩补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例涉及电机调速系统控制技术领域，特别涉及一种齿槽转矩整定装置和齿槽转矩补偿装置，包括设于电机的输出轴上并相互连接的驱动器和位置编码器，连接所述驱动器的FFT滤波器，连接所述FFT滤波器的波形发生器；所述位置编码器用于输出若干预设位置；所述驱动器用于测量所述预设位置处的电机电流值，从而确定齿槽转矩值；所述FFT滤波器用于对齿槽转矩值进行傅里叶变换，得到波动幅度和波动频率；所述波形发生器用于根据所述波动幅度和所述波动频率生成转矩波动曲线。本实用新型专利技术实施例解决了现有技术中转矩测试仪测得的转矩瞬时值与近真实需要补偿的齿槽转矩相差较远的问题。远的问题。远的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种齿槽转矩整定装置和齿槽转矩补偿装置


[0001]本申请实施例涉及电机调速系统控制
，特别涉及一种齿槽转矩整定装置和齿槽转矩补偿装置。

技术介绍

[0002]齿槽转矩是永磁电机的一种固有现象，它是电机绕组在不通电的情况下，由永磁体磁场和电枢铁芯的齿槽相互作用而在圆周方向上产生的转矩。它是不变的，与转子位置相关。齿槽转矩将使永磁电机在运行中发生振动和噪声，并通过转轴把脉动转矩传递给负载，降低系统的速度及位置控制的精确度。
[0003]为减小齿槽转矩的影响，传统方法都是电机厂家通过电机设计方法以及制造工艺的完善减小电机的齿槽转矩波动，这种方法就对电机厂家的设计和制造能力提出了较高的要求。对于标准电机存在的齿槽转矩，往往使用传感器法进行测量，具体为：被测电动机通过转矩/转速传感器与制动器(例如磁粉制动器)相连，制动器加载，被测电机稳速运转，从转矩/转速传感器直接测量转矩瞬时值，在测得的转矩瞬时值中求得齿槽转矩值。
[0004]上述方法中，虽然能够求得不同位置处的转矩瞬时值，但是每次测量都需要重新连接转矩/转速传感器与制动器，且测得的转矩瞬时值包含了被测电动机自身的齿槽转矩、控制器控制引起的脉动转矩和负载引起的脉动转矩，与近真实需要补偿的齿槽转矩相差较远。

技术实现思路

[0005]本技术实施方式的目的在于提供一种齿槽转矩整定装置和齿槽转矩补偿装置，解决了现有技术中转矩测试仪测得的转矩瞬时值包含了被测电动机自身的齿槽转矩、控制器控制引起的脉动转矩和负载引起的脉动转矩，与近真实需要补偿的齿槽转矩相差较远的问题。
[0006]为解决上述技术问题，第一方面，本技术的实施方式提供了一种齿槽转矩整定装置，包括驱动器、位置编码器、傅里叶FFT滤波器和波形发生器；所述驱动器和所述位置编码器设于电机的输出轴上，所述位置编码器连接所述驱动器，所述FFT滤波器连接所述驱动器，所述波形发生器连接所述FFT滤波器；
[0007]所述位置编码器用于电机在速度模式下转动时，输出若干预设位置；
[0008]所述驱动器用于测量每个所述预设位置处对应的电机电流值，根据所述电机电流值确定对应预设位置处的齿槽转矩值；
[0009]所述FFT滤波器用于对所述若干预设位置处的齿槽转矩值进行傅里叶变换，得到齿槽转矩值的波动幅度和波动频率；
[0010]所述波形发生器用于根据所述波动幅度和所述波动频率生成转矩波动曲线。
[0011]第二方面，本技术实施例提供了一种齿槽转矩补偿装置，包括如本技术第二方面实施例所述的齿槽转矩整定装置，所述齿槽转矩整定装置用于将所述转矩波动曲
线反馈至转矩给定装置。
[0012]本技术实施方式相对于现有技术而言，通过控制电机在速度模式下运行，进而实时监测每个预设位置处的电机电流值，经计算就可直接得到对应的齿槽转矩值，并根据若干所述齿槽转矩值得到齿槽转矩值的波动幅度和波动频率，以确定转矩波动曲线，不需要连接转矩/转速传感器与制动器等负载，且一次性可以测量电机一圈中多个位置的齿槽转矩值，不用每次测量都重新连接负载，而是直接通过电流值计算齿槽转矩，可以更真实的反应电机转动过程中各个位置处的转矩瞬时值，为补偿转矩波动、实现平稳控制提供了精准、真实的转矩瞬时值数据。
[0013]另外，所述位置编码器包括abz编码器、通讯式编码器和旋转变压器。
[0014]另外，所述驱动器包括随机存取存储器、转矩测量器、减速器以及与减速器连接的拖动电机；
[0015]所述转矩测量器用于确定电机在速度模式下若干预设位置处对应的电机电流值，根据所述电机电流值确定对应预设位置处的齿槽转矩值T＝σPλI
n
；其中，σ＝M/2，M为电机的相数， P为电机极对数，λ为永磁体磁链，I
n
为若干个预设位置中第n个预设位置对应的电机电流值；
[0016]所述随机存取存储器用于存储位置编码器输出的每个预设位置的齿槽转矩值；
[0017]所述减速器用于调整拖动电机的在不同功率下运行，其中，每个功率对应一个设定转速；
[0018]所述拖动电机用于驱动电机在设定转速下运行。
[0019]另外，还包括数组计算器，所述数组计算器连接所述驱动器和所述FFT滤波器，所述数组计算器用于对所述随机存取存储器中的至少一个齿槽转矩值数组求取平均值，并将求取结果输入至所述FFT滤波器。
附图说明
[0020]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0021]图1是根据本技术第一实施例的一种齿槽转矩整定方法流程框图；
[0022]图2是根据本技术第一实施例的一种齿槽转矩整定方法具体流程图；
[0023]图3是根据本技术第三实施例的一种齿槽转矩整定装置结构图；
[0024]图4是根据本技术第五实施例的一种服务器结构框图。
具体实施方式
[0025]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0026]本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0027]为减小齿槽转矩的影响，传统方法都是电机厂家通过电机设计方法以及制造工艺的完善减小电机的齿槽转矩波动，这种方法就对电机厂家的设计和制造能力提出了较高的要求。对于标准电机存在的齿槽转矩，往往测量方法是使用传感器法，被测电动机通过转矩传感器与制动器(例如磁粉制动器)相连，制动器加载，被测电动机稳速运转，从转矩测试仪直接测量转矩瞬时值，在测得的齿槽转矩值中求得齿槽转矩值。
[0028]上述方法中，转矩测试仪测得的转矩瞬时值包含了被测电动机自身的齿槽转矩、控制器控制引起的脉动转矩和负载引起的脉动转矩，与近真实需要补偿的齿槽转矩相差较远。
[0029]因此，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿槽转矩整定装置，其特征在于，包括驱动器、位置编码器、傅里叶FFT滤波器和波形发生器；所述驱动器和所述位置编码器设于电机的输出轴上，所述位置编码器连接所述驱动器，所述FFT滤波器连接所述驱动器，所述波形发生器连接所述FFT滤波器；所述位置编码器用于电机在速度模式下转动时，输出若干预设位置；所述驱动器用于测量每个所述预设位置处对应的电机电流值，根据所述电机电流值确定对应预设位置处的齿槽转矩值；所述FFT滤波器用于对所述若干预设位置处的齿槽转矩值进行傅里叶变换，得到齿槽转矩值的波动幅度和波动频率；所述波形发生器用于根据所述波动幅度和所述波动频率生成转矩波动曲线。2.根据权利要求1所述的齿槽转矩整定装置，其特征在于，所述位置编码器包括abz编码器、通讯式编码器和旋转变压器。3.根据权利要求1所述的齿槽转矩整定装置，其特征在于，所述驱动器包括随机存取存储器、转矩测量器、减速器以及与减速器连接的拖动电机；所述转矩测量器用于确定电机在速度模式下若干预设位置处对应的电机电流值，根据所述电机电流值确...

【专利技术属性】
技术研发人员：李虎修，丁信忠，储诚兵，陈攀，刘康，姚大磊，刘虎，
申请(专利权)人：上海新时达机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：