本發(fā)明屬于直線電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種直線電機(jī)性能測試裝置及其控制方法。

技術(shù)背景

隨著現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及工業(yè)領(lǐng)域的需求，電機(jī)在控制系統(tǒng)中占據(jù)了越來越大的比重，相應(yīng)的電機(jī)生產(chǎn)商都加大了對電機(jī)的研發(fā)與生產(chǎn)力度。電機(jī)生產(chǎn)出來后對其進(jìn)行性能指標(biāo)測試是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。針對直線電機(jī)，傳統(tǒng)的測試方法是基于用旋轉(zhuǎn)電機(jī)充當(dāng)負(fù)載，利用滾珠加絲杠與直線電機(jī)進(jìn)行機(jī)械連接進(jìn)而進(jìn)行測試，旋轉(zhuǎn)電機(jī)和直線電機(jī)分別配有各自獨(dú)立的變頻器進(jìn)行控制。一個嚴(yán)重的問題在于，測試系統(tǒng)對給變頻器供電的直流電源的要求非常高，電源的容量必須足夠大，且需要非常強(qiáng)的散熱能力，這樣直接導(dǎo)致了大量能量的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種直線電機(jī)性能測試裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)采用由直流電源向負(fù)載電機(jī)輸送電能為被測電機(jī)提供負(fù)載方式導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)對直流電源要求高的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供了一種直線電機(jī)性能測試裝置，包括：

負(fù)載電機(jī)，其動子與被測電機(jī)的動子剛性連接，處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)，用于為被測電機(jī)提供可變負(fù)載；

直流電源模塊，用于補(bǔ)償由于被測電機(jī)、負(fù)載電機(jī)、第一直流交流轉(zhuǎn)化模塊以及第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊工作造成的能量損耗；

第一直流交流轉(zhuǎn)化模塊，其交流輸出端與負(fù)載電機(jī)電氣端連接，其直流輸入端與直流電源模塊的輸出端連接，用于根據(jù)其控制端接收到的第一電流控制信號確定其交流輸出端電流，進(jìn)而改變負(fù)載電機(jī)輸出的負(fù)載阻力；

第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊，其交流輸出端與被測電機(jī)電氣端連接，其直流輸入端與直流電源模塊的輸出端連接，用于根據(jù)其控制端接收到的第二電流控制信號確定其交流輸出端電流，進(jìn)而改變被測電機(jī)的速度。

通過將兩個直流交流轉(zhuǎn)化模塊的直流側(cè)接在一起共用一個直流電源，由于兩臺直線電機(jī)的運(yùn)動部分直接剛性連接，使得被測電機(jī)的機(jī)械能通過發(fā)電運(yùn)行的負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)而回饋給被測電機(jī)，即通過兩個直流交流轉(zhuǎn)化模塊，能量在兩臺電機(jī)之間循環(huán)流動，直流電源模塊僅僅補(bǔ)償系統(tǒng)的損耗，不提供被測電機(jī)所需的機(jī)械功率，大大降低了對電源的性能要求。

優(yōu)選地，直線電機(jī)性能測試裝置還包括：

第一電流測模塊，用于監(jiān)測并輸出負(fù)載電機(jī)電氣端的電流；

第一位置監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測負(fù)載電機(jī)的位置，并根據(jù)負(fù)載電機(jī)的位置輸出負(fù)載電機(jī)的實(shí)測速度；

控制模塊，其設(shè)有第一輸入端、第三輸入端以及第一輸出端，其第一輸入端與所述第一電流監(jiān)測模塊的輸出端連接，其第三輸入端與所述第一位置監(jiān)測模塊的輸出端連接，用于根據(jù)負(fù)載電機(jī)電氣端的電流、負(fù)載電機(jī)的實(shí)測速度、推力參考電流以及負(fù)載電機(jī)參考速度獲得并由第一輸出端輸出第一電流控制信號。

優(yōu)選地，直線電機(jī)性能測試裝置還包括：

第二電流監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測并輸出被測電機(jī)電氣端的電流；

第二位置監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測被測電機(jī)的位置，并根據(jù)被測電機(jī)的位置輸出被測電機(jī)的實(shí)測速度；

控制模塊還設(shè)有第二輸入端、第四輸入端以及第二輸出端，其第二輸入端與所述第二電流監(jiān)測模塊輸出端連接，其第四輸入端與所述第二位置監(jiān)測模塊的輸出端連接，用于根據(jù)被測電機(jī)電氣端的電流、被測電機(jī)的實(shí)測速度、被測電機(jī)參考速度獲得并由第二輸出端輸出第二電流控制信號。

優(yōu)選地，負(fù)載電機(jī)的參考速度為零，被測電機(jī)的參考速度為被測電機(jī)所設(shè)運(yùn)行速度范圍內(nèi)任意值，推力參考電流根據(jù)電機(jī)性能試驗(yàn)中所需加載負(fù)載值確定。

優(yōu)選地，第一直流交流轉(zhuǎn)化模塊與第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊均為三相半橋逆變電路。

作為本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供了一種電機(jī)性能測試裝置的控制方法，包括下述步驟：

s1根據(jù)負(fù)載電機(jī)的參考速度與負(fù)載電機(jī)實(shí)測速度進(jìn)行pi控制處理獲得負(fù)載電機(jī)的參考電流；根據(jù)被測電機(jī)的參考速度與被測電機(jī)實(shí)測速度pi控制處理獲得被測電機(jī)的參考電流；

s2對負(fù)載電機(jī)的參考電流和推力參考電流進(jìn)行比較處理后獲得負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流，根據(jù)負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流與負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流獲得第一電流控制信號，第一電流控制信號用于控制第一直流交流轉(zhuǎn)化模塊交流輸出端的電流；根據(jù)被測電機(jī)的參考電流與被測電機(jī)的實(shí)測電流獲得第二電流控制信號，第二電流控制信號用于控制第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊交流輸出端的電流；

負(fù)載電機(jī)的參考速度為零，被測電機(jī)的參考速度為被測電機(jī)所設(shè)運(yùn)行速度范圍內(nèi)任意值，推力參考電流根據(jù)電機(jī)性能試驗(yàn)中所需加載負(fù)載值確定。

優(yōu)選地，步驟s2中，當(dāng)負(fù)載電機(jī)參考電流大于推力參考電流時，負(fù)載電機(jī)限幅后參考電流為推力參考電流；當(dāng)負(fù)載電機(jī)參考電流小于等于推力參考電流時，負(fù)載電機(jī)限幅后參考電流為負(fù)載電機(jī)參考電流。

優(yōu)選地，步驟s2中，根據(jù)負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流與負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流的差值確定負(fù)載電機(jī)的占空比信號；然后將負(fù)載電機(jī)的占空比信號與載波信號比較獲得第一pwm信號，并將第一pwm信號作為第一電流控制信號。

優(yōu)選地，步驟s2中，根據(jù)被測電機(jī)的參考電流與被測電機(jī)的實(shí)測電流的差值確定被測電機(jī)的占空比信號；然后將被測電機(jī)的占空比信號與載波信號比較獲得第二pwm信號，并將第二pwm信號作為第二電流控制信號。

通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得以下有益效果：

1、本發(fā)明提供的直線電機(jī)性能測試裝置，本發(fā)明將原本用于給兩個逆變器分別供電的兩個直流電源合并成為一個，在減少了硬件成本的基礎(chǔ)之上，發(fā)電運(yùn)行的電機(jī)所發(fā)出的電能可以通過共用直流母線直接給被測電機(jī)供電，此時直流電源提供的能量僅僅用于補(bǔ)充系統(tǒng)運(yùn)行過程中的損耗，這部分能量相對于電機(jī)的有功來說比例比較小，因此這種結(jié)構(gòu)可以大大減小系統(tǒng)對電源的性能要求，同時提高能量的利用率，提高效率。

2、本發(fā)明提供的控制方法，將第二電流控制信號輸入第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊的控制端，控制第二直流交流變化模塊的交流側(cè)電流，進(jìn)而控制被測電機(jī)按照要求的速度運(yùn)行。負(fù)載電機(jī)在被測電機(jī)產(chǎn)生的力作用下運(yùn)動，由于負(fù)載電機(jī)的參考速度設(shè)置為0，會產(chǎn)生阻止被測電機(jī)運(yùn)動的負(fù)載阻力，通過設(shè)置負(fù)載電機(jī)推力參考電流可以控制負(fù)載阻力的大小，從而產(chǎn)生大小可控的負(fù)載阻力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的直線電機(jī)性能測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的直線電機(jī)性能測試裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的直線電機(jī)性能測試裝置中能量流動的示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的獲得第一電流控制信號的原理圖；

圖5為本發(fā)明提供的獲得第二電流控制信號的原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明提供的直線電機(jī)性能測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括負(fù)載電機(jī)1、直流電源模塊2、第一直流交流轉(zhuǎn)化模塊3、第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊4、第一電流監(jiān)測模塊5、第二電流監(jiān)測模塊6、第一位置監(jiān)測模塊7、第二位置監(jiān)測模塊8以及控制模塊9。負(fù)載電機(jī)1的動子與被測電機(jī)動子剛性連接，第一直流交流轉(zhuǎn)化模塊3的交流輸出端與負(fù)載電機(jī)1的電氣端連接，其直流輸入端與直流電源模塊2的輸出端連接。第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊4的交流輸出端與被測電機(jī)的電氣端連接，其直流輸入端與直流電源模塊2的輸出端連接。

第一電流監(jiān)測模塊5位于負(fù)載電機(jī)電氣端，用于監(jiān)測并輸出負(fù)載電機(jī)電氣端電流。第二電流監(jiān)測模塊6位于被測電機(jī)的電氣端，用于監(jiān)測并輸出被測電機(jī)電氣端電流。第一位置監(jiān)測模塊7位于負(fù)載電機(jī)的動子側(cè)，用于監(jiān)測負(fù)載電機(jī)的位置并根據(jù)負(fù)載電機(jī)的位置輸出負(fù)載電機(jī)實(shí)測速度。第二位置監(jiān)測模塊8位于被測電機(jī)動子側(cè)，用于監(jiān)測被測電機(jī)的位置并根據(jù)被測電機(jī)的位置輸出被測電機(jī)實(shí)測速度。

第一電流監(jiān)測模塊5的輸出端與控制模塊9的第一輸入端連接，第二電流監(jiān)測模塊6的輸出端與控制模塊9的第二輸入端連接，第一位置監(jiān)測模塊7的輸出端與控制模塊9的第三輸入端連接，第二位置監(jiān)測模塊8的輸出端與控制模塊9的第四輸入端連接。控制模塊9的第一輸出端與第一直流交流轉(zhuǎn)化模塊2的控制端連接，控制模塊9的第二輸出端與第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊3的控制端連接。

在控制模塊9內(nèi)設(shè)置負(fù)載電機(jī)的參考速度，負(fù)載電機(jī)的參考速度為0。由第一位置監(jiān)測模塊7獲得負(fù)載電機(jī)的實(shí)測速度，控制模塊9根據(jù)負(fù)載電機(jī)的實(shí)測速度與負(fù)載電機(jī)的參考速度獲得負(fù)載電機(jī)的速度差值，控制模塊9根據(jù)負(fù)載電機(jī)的速度差值確定負(fù)載電機(jī)的參考電流的q軸分量，在控制模塊9內(nèi)設(shè)置負(fù)載電機(jī)的參考電流的d分量為零。對負(fù)載電機(jī)的參考電流的q軸分量進(jìn)行限幅處理，即當(dāng)負(fù)載電機(jī)的參考電流的q軸分量小于推力參考電流時，則負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流的q軸分量為負(fù)載電機(jī)的參考電流的q軸分量，當(dāng)負(fù)載電機(jī)的參考電流的q軸分量大于推力參考電流時，則負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流的q軸分量為推力參考電流，設(shè)置負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流的d軸分量為零。推力參考電流根據(jù)電機(jī)性能試驗(yàn)中所需加載負(fù)載值確定。由第一電流監(jiān)測模塊4獲得負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流，控制模塊9對負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，獲得負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流的q軸分量和負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流的d軸分量。控制模塊9根據(jù)負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流的q軸分量與負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流的q軸分量確定負(fù)載電機(jī)q軸占空比信號，控制模塊9根據(jù)負(fù)載電機(jī)的參考電流的d軸分量與負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流的d軸分量確定負(fù)載電機(jī)d軸占空比信號，控制模塊9根據(jù)負(fù)載電機(jī)q軸占空比信號和負(fù)載電機(jī)d軸占空比信號獲得第一電流控制信號，并由控制模塊的第一輸出端輸出第一電流控制信號。

在控制模塊9內(nèi)設(shè)置被載電機(jī)的參考速度，被測電機(jī)的參考速度為被測電機(jī)運(yùn)行速度范圍內(nèi)的任意值。由第二位置監(jiān)測模塊8獲得被測電機(jī)的實(shí)測速度，控制模塊9根據(jù)被測電機(jī)的實(shí)測速度與被測電機(jī)的參考速度獲得被測電機(jī)的速度差值，控制模塊9根據(jù)被測電機(jī)的速度差值確定被測電機(jī)的參考電流的q軸分量，在控制模塊9內(nèi)設(shè)置被測電機(jī)的參考電流的d分量為零。由第二電流監(jiān)測模塊5獲得被測電機(jī)的實(shí)測電流，控制模塊9對被測電機(jī)的實(shí)測電流進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，獲得被測電機(jī)的實(shí)測電流的q軸分量和被測電機(jī)的實(shí)測電流的d軸分量?？刂颇K9根據(jù)被測電機(jī)的參考電流的q軸分量與被測電機(jī)的實(shí)測電流的q軸分量確定被測電機(jī)q軸占空比信號，控制模塊9根據(jù)被測電機(jī)的參考電流的d軸分量與被測電機(jī)的實(shí)測電流的d軸分量確定被測電機(jī)d軸占空比信號，控制模塊9根據(jù)被測電機(jī)q軸占空比信號和被測電機(jī)d軸占空比信號獲得第二電流控制信號，并由控制模塊的第二輸出端輸出第二電流控制信號。

第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊控制端接收第二電流控制信號，根據(jù)第二電流控制信號確定第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊交流側(cè)輸出電流，當(dāng)被測電機(jī)電氣端電流變化后，被測電機(jī)速度變化，變化至在控制模塊中設(shè)置的被測電機(jī)的參考速度。負(fù)載電機(jī)在被測電機(jī)產(chǎn)生的力作用下運(yùn)動，由于負(fù)載電機(jī)的參考速度設(shè)置為0，會產(chǎn)生阻止被測電機(jī)運(yùn)動的負(fù)載阻力，通過設(shè)置負(fù)載電機(jī)的電流上限值可以控制負(fù)載阻力的大小，從而產(chǎn)生大小可控的負(fù)載阻力，使得本發(fā)明提供的裝置能夠用于電機(jī)的性能測試。

由于兩臺直線電機(jī)的運(yùn)動部分直接剛性連接，使得被測電機(jī)的機(jī)械能通過發(fā)電運(yùn)行的負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)而回饋給被測電機(jī)，即通過兩個直流交流轉(zhuǎn)化模塊，能量在兩臺電機(jī)之間循環(huán)流動，直流電源模塊僅僅補(bǔ)償系統(tǒng)的損耗，不提供被測電機(jī)所需的機(jī)械功率，大大降低了對電源的性能要求。

圖2為本發(fā)明提供的直線電機(jī)性能測試裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括dsp、第一三相半橋逆變電路、第二三相半橋逆變電路、直流電源、負(fù)載電機(jī)以及力傳感器。直流電源為系統(tǒng)供電，第一三相半橋逆變電路與第二三相半橋逆變電流結(jié)構(gòu)完全一樣，第一半橋逆變電路三相交流輸出端連接負(fù)載電機(jī)電氣端，使負(fù)載電機(jī)工作于恒定推力模式，直流電源連接第一三相半橋逆變電路直流輸入端，第二三相半橋逆變電路直流輸入端與直流電源連接，第二三相半橋逆變電流交流輸出端與被測電機(jī)電氣端連接，使被測電機(jī)工作于恒定速度模式，兩臺電機(jī)通過力傳感器直接相連。兩個三相半橋逆變器各接受由dsp輸出的6路pwm信號，其中，1～6路信號作用于第一三相半橋逆變電路，7～12路信號作用于第二三相半橋逆變電路，驅(qū)動相應(yīng)的開關(guān)管工作。

電機(jī)的速度調(diào)節(jié)、電流調(diào)節(jié)以及pwm信號的生成全部都在dsp中完成。電流傳感器直接套在逆變電路輸出三根導(dǎo)線的其中任意兩根上，測量電機(jī)繞組電流，電流傳感器獲得電機(jī)繞組電流信號。電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將電流傳感器輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換為dsp可接受量程范圍內(nèi)的電壓信號；位置傳感器測量電機(jī)動子位置，并根據(jù)電機(jī)動子位置獲得動子速度，然后將動子速度和位置輸入到dsp中。dsp接收兩臺電機(jī)的速度信號、位置信號和電流信號，通過一系列的計(jì)算給出12路pwm信號。pwm隔離輸出模塊將dsp輸出的pwm信號進(jìn)行隔離和放大，轉(zhuǎn)換為可以控制三相半橋逆變電路的控制信號。

通過將兩個逆變器的直流輸入端接在一起共用一個直流電源，由于兩臺直線電機(jī)的運(yùn)動部分直接剛性連接，使得被測電機(jī)的機(jī)械能通過發(fā)電運(yùn)行的負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)而回饋給被測電機(jī)，即通過兩個三相半橋逆變器，能量在兩臺電機(jī)之間循環(huán)流動，直流電源僅僅補(bǔ)償系統(tǒng)的損耗，大大降低了對電源性能的要求。

圖3為本發(fā)明提供的直線電機(jī)性能測試裝置中能量流動的示意圖，被測電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動負(fù)載電機(jī)作直線運(yùn)動，屬于消耗電能；而負(fù)載電機(jī)由于被強(qiáng)迫作直線運(yùn)動，可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，屬于產(chǎn)生電能。產(chǎn)生的電能由于共用直流母線可以直接回饋給被測電機(jī)，于是形成了能量在兩臺電機(jī)之間循環(huán)流動的現(xiàn)象。由于電機(jī)在運(yùn)行過程中不可避免的存在一些損耗，這部分損耗由直流電源進(jìn)行補(bǔ)充，這樣就可以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

本發(fā)明還提供了一種直線電機(jī)性能測試裝置的控制方法，包括下述步驟：

s1根據(jù)負(fù)載電機(jī)的參考速度與負(fù)載電機(jī)實(shí)測速度進(jìn)行pi控制處理獲得負(fù)載電機(jī)的參考電流，負(fù)載電機(jī)的參考速度為零；根據(jù)被測電機(jī)的參考速度與被測電機(jī)實(shí)測速度pi控制處理獲得被測電機(jī)的參考電流，被測電機(jī)的參考速度為被測電機(jī)所設(shè)運(yùn)行速度范圍內(nèi)任意值。

s2對負(fù)載電機(jī)的參考電流和推力參考電流進(jìn)行比較處理后獲得負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流，根據(jù)負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流與負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流獲得第一電流控制信號，推力參考電流根據(jù)電機(jī)性能試驗(yàn)中所需加載負(fù)載值確定，第一電流控制信號用于控制第一直流交流轉(zhuǎn)化模塊交流輸出端的電流；根據(jù)被測電機(jī)的參考電流與被測電機(jī)的實(shí)測電流獲得第二電流控制信號，第二電流控制信號用于控制第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊交流輸出端的電流。

將第二電流控制信號輸入第二直流交流轉(zhuǎn)化模塊的控制端，控制第二直流交流變化模塊的交流側(cè)電流，進(jìn)而控制被測電機(jī)按照要求的速度運(yùn)行。負(fù)載電機(jī)在被測電機(jī)產(chǎn)生的力作用下運(yùn)動，由于負(fù)載電機(jī)的參考速度設(shè)置為0，會產(chǎn)生阻止被測電機(jī)運(yùn)動的負(fù)載阻力，通過設(shè)置負(fù)載電機(jī)推力參考電流可以控制負(fù)載阻力的大小，從而產(chǎn)生大小可控的負(fù)載阻力。

圖4為本發(fā)明提供的獲得第一電流控制信號的原理圖；負(fù)載電機(jī)的參考速度設(shè)置為0，通過將負(fù)載電機(jī)的參考速度與負(fù)載電機(jī)實(shí)測速度進(jìn)行比較，兩者的差值送入速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，即送入pi控制器進(jìn)行pi控制處理，速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)通過計(jì)算得到負(fù)載電機(jī)的參考電流的q軸分量，負(fù)載電機(jī)的參考電流的q軸分量經(jīng)過限幅環(huán)節(jié)，輸出負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流的q軸分量。當(dāng)負(fù)載電機(jī)參考電流的q軸分量大于推力參考電流時，負(fù)載電機(jī)限幅后參考電流的q軸分量為推力參考電流；當(dāng)負(fù)載電機(jī)參考電流的q軸分量小于等于推力參考電流時，負(fù)載電機(jī)限幅后參考電流的q軸分量為負(fù)載電機(jī)的參考電流的q軸分量。限幅環(huán)節(jié)的作用是調(diào)節(jié)負(fù)載電機(jī)的推力大小，使電機(jī)產(chǎn)生我們所需要的推力，并且保持不變，因此，推力參考電流根據(jù)電機(jī)性能試驗(yàn)中所需加載負(fù)載值確定。再將負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流的q軸分量與負(fù)載電機(jī)限幅后的參考電流的q軸分量進(jìn)行比較，兩者的差值送入負(fù)載電機(jī)電流的q軸電流調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)；與此同時，將負(fù)載電機(jī)的參考電流的d軸分量設(shè)置為0，與q軸類似，將負(fù)載電機(jī)的實(shí)測電流的d軸分量與負(fù)載電機(jī)的參考電流的d軸分量進(jìn)行比較，兩者的差值送入負(fù)載電機(jī)電流的d軸電流調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。兩個電流調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)輸出負(fù)載電機(jī)的占空比信號，然后將負(fù)載電機(jī)的占空比信號與載波信號比較獲得第一pwm信號，并將第一pwm信號作為第一電流控制信號。從而控制負(fù)載電機(jī)工作于恒定推力模式。

圖5為本發(fā)明中獲得第二電流控制信號的原理圖，被測電機(jī)的參考速度可以設(shè)置為被測電機(jī)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的任何值，通過將被測電機(jī)的參考速度與被測電機(jī)的實(shí)測速度進(jìn)行比較，兩者的差值送入速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，即送入pi控制器進(jìn)行pi控制處理，速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)通過計(jì)算給出被測電機(jī)的參考電流的q軸分量，再將被測電機(jī)的實(shí)測速度的q軸分量與被測電機(jī)的參考電流的q軸分量進(jìn)行比較，兩者的差值送入被測電機(jī)電流的q軸分量調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)；與此同時，將被測電機(jī)的參考電流的d軸分量設(shè)置為0，與q軸分量類似，將被測電機(jī)的實(shí)測電流的d軸分量與被測電機(jī)的參考電流的d軸分量進(jìn)行比較，兩者的差值送入被測電機(jī)電流的d軸分量調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。兩個電流調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)輸出被測電機(jī)的占空比信號，然后將被測電機(jī)的占空比信號與載波信號比較獲得第二pwm信號，第二pwm信號作用于第二三相半橋逆變電路，從而控制被測電機(jī)工作于恒定速度模式。

本發(fā)明提供的直線電機(jī)性能測試裝置也可以應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的性能測試，負(fù)載電機(jī)為旋轉(zhuǎn)電機(jī)，負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)子與被測電機(jī)轉(zhuǎn)子剛性連接，負(fù)載電機(jī)為直線電機(jī)時，可以通過利用滾珠加絲杠與直線電機(jī)進(jìn)行機(jī)械連接進(jìn)而進(jìn)行測試。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。