性能保证值及测试方法

性能保证值及测试方法

1.交付, 验收和性能考核: 3

1.1完整性测试: 3

1.2验收: 4

1.3性能: 4

1.4传动控制性能5

1.4.1速度控制性能5

1.4.2转矩控制性能8

1.5可靠性保证值9

1.5.1定义9

1.5.2保证值9

1.5.3保证值的验证9

1. 交付, 验收和性能考核:

测试包括两个阶段:

A) 完整性测试–在装置正确安装并且符合技术文件的功能后完成；确认装置已经完整交付并且

可以投入使用。完成“完整性测试”.后签署相关的交付文件。

B) 验收测试

- 性能测试–在装置交付一段时间后，现场对装置熟悉后完成；确认装置可以达到性能保证值。

相关测试完成后签署相关的验收文件。.

1.1 完整性测试:

该测试将证明所有在交货中关于现场条件，装置，系统和服务都已完成并且功能正常。

测试内容将由买卖双方签署相关文件。

完整性测试包括以下步骤:

视觉检验–每个独立的单元都要检查是否满足技术附件的内容，并且已经准备使用。

功能测试–所有系统和装置都将操作足够的一段时间，确保所有功能正常，符合技术规格书的要求。

冷操作测试–不论是否现实，都要在模拟的操作条件下进行冷操作测试，确认机械功能，设置和控制操作正常。

1.2 验收:

在进行验收前，买方操作人员应对新设备的操作有一定的熟悉。验收包括以下几个内容:

1.3 性能:

性能测试基于以下条件，这些内容都必须完成:

a) 和基础自动化接口正常

b) 安全系统工作正常

1.4 传动控制性能 1.4.1 速度控制性能

1.4.1.1 机械系统对控制动态的影响

所有以下定义用于清晰的描述机械系统，这些参数将影响控制动态。这些参数包括电机和负载的转动惯量比，最低的自然频率，自然频率的阻尼以及后冲。

如图一所示，电机和负载的转动惯量之比约等于1。 J J J J J L CL GB CM

M

+++≈1

(1)

其余参数定义如下:

机械系统的最低自然扭振频率位为 15...30 Hz, 参见 IEC 61800-4, annex B. 阻尼系数 ≥ 0.02 后冲

≤ 1.0 deg

如果和以上参数要求有区别将影响速度控制的性能

.

Figure 1. “正常” 机械系统 Notation:

J M = 电机转动惯量

J CM = 电机侧离合器转动惯量 J GB = 齿轮箱转动惯量 J CL = 负载侧离合器转动惯量 J L = 负载转动惯量 b M = 电机侧离合器后冲 b L = 负载侧离合器后冲 i

= 齿轮比

1.4.1.2 稳态性能

速度控制.的静态误差已%表示，计算依照以下公式:

e

n n

n

static

ref actual

=

-

max

100 %(2)

这里

e static= 速度控制精态精度

n ref= 速调的速度给定(rpm)

n actual= 码盘测量的实际速度(rpm)

n max = 电机最大速度(rpm)

静态精度将通过根据公式(2)在一个给定的速度参考值下进行.速度实际值将区一定时间

内的速度实际值的平均,典型时间是 1s. 参见 IEC 61800-4, Chapter 7.

性能:

速度闭环电机最大速度的0.01%;

1.4.1.3 暂态性能–负载转矩阶跃时间响应

负载转矩阶跃时间代表了对于外部负载转矩扰动的暂态性能。性能的测量是由动态速

降( impact drop or dynamic speed accuracy)表示, 如下式

e

t n

dynamic

=

⋅

⋅

1

2100%

∆∆

n

max

(3)

对于100%额定转矩的负载转矩阶跃

∆n= 最大暂态速降(最大速度的百分比)

∆t= 响应时间, 速度差恢复到±0.1∆n的时间, see IEC IEC 61800-4, Chapter 7 and the figure below.

动态速降可以通过100%电机转矩阶跃测试获得，也可以产生一个负载转矩，并线性化获得。

其他表示动态性能的参数包括响应时间。

性能:

闭环:

变。

验证

1.4.1.4

(10-90%)或速度响应时间(0-90%)以及超调量(%)表示,如下图，参见IEC 61800-4, Chapter 7.

速度阶跃时间响应可以通过加入速度阶跃测得.此时，转矩不能超过限幅。测量中的噪

声应通过滤波和平均值处理, 参见 IEC 61800-4, Chapter 7.

性能:

响应时间 60 ms (电机连轴器不带负载)

响应时间100 ms ( 电机连轴器带负载，负载惯量最大为电机惯量的83%) 以上陈述为机械和过程系统不限制时的电气设备性能。

验证

测试时不对控制量进行限制。

时间响应在基速和空载时进行。

由相应的记录设备记录。

1.4.2 转矩控制性能

1.4.

2.1 暂态性能–电机转矩阶跃时间响应

电机转矩阶跃时间响应表示了传动转矩控制的性能. 通过测量转矩上升时间(10-90%)

或转矩响应时间 (0-90%)及速度超调 (%)获得,如下图所式, 参见 IEC 61800-1, Annex

D.

Figure 4: 转矩控制时间响应

通过加入转矩阶跃给定测试转矩阶跃时间响应，并且测量内部计算的

实际电机转矩，参见 IEC 61800-4, Chapter 7.

注意，测试时速度应限制在基速的70%以内以免发生意外。