致远电子MPT电机测试系统介绍

二、高带宽与高采样率
电机驱动器 （变频器）
高频PWM信号
电机
目前绝大部分支持速度调节的电机都是通过变频调速 实现的，
电机的输入波形为高频PWM波，载波频率一般在 10k~100k范围内，
带宽：5MHz 采样率：2MS/s
功率分析仪
这就要求电机的电参数测量设备具备足够高的带宽才 能正确捕捉高频成分的能量。
电机的瞬态特性 波形与响应时间
机测试分析系统，开创电机与 驱动器综合测试分析设备先河。
MPT混合型电机测试系统介绍
致远电子凭借在功率分析、电机测量领域的深入理解、与长久
积累，融合仪器设计与系统集成的理念，打破了传统测功机的性能瓶
颈，
引领电机试验进入动态时代。
系统架构
MPT智能 测控柜
CAN总线
（Motortest软件）
二、色温云图分析
色温云图（又称MAP图、等高线图、转速-扭矩-效率分布图）
核心用途：获取电机在任意工况下的效率特性，辅助用户设计最优 的电机控制算法。
为何要关注色温云图功能？
MotorTest内置色温云图分析功能
MATLAB绘制的色温云图
色温云图是国外电机厂家必测项目，是国内电机厂家的未来测试趋势。
最大输入电压
1000V
600V
500V
一、高测量精度——支持高精度转矩传感器
电机输入单元
转速、扭矩
电机传感器
ABZ增量 编码信号
电机编码器
*MPT电机测试系统可通过功率分析仪的电机输入单元与外置的转速与扭矩传感器来测量电机的转速、扭矩和输出机械功率。
支持进口高精度传感器： 支持传感器模拟信号或脉冲信号输入，采样率高达500k，完美支持进口高精度转速扭矩传感 器，可提供0.05%以上测量精度； 独有伺服电机编码器解码功能： 可支持伺服电机编码器的ABZ增量编码信号直接输入解码，实现高精度的转速和转动 角度测量。
目前国内同行的状况： 1、支持测试项目，不支持测试精度。 2、只支持标准手动测试，但不支持全自动化测试。
支持标准：
IEEE Std 112™-2004； GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法； GB/T1029-2005三相同步电机试验方法； JB/T10183-2000； GB/T1311-2008直流电机试验方法； GB/T29307-2012；
MPT 电机测试系统的台架采用特殊设计的三维可调夹具，用户可根据需要灵活调节夹具的高度和大小以适应各种外形 的电机。同时电机的安装与拆卸十分方便，能有效提高批量电机测试的工作效率。
支持各类电机外形
安装拆卸方便的夹具
MPT混合型电机测试系统特色
1 MotorTest 软件提供智能化电机测试体验
2
融合功率分析仪的优秀指标与丰富测试功能
为了满足当前电机行业需求，致远电子推出了MPT混合型电机测试分析系统，开创电机与
驱动器综合测试分析设备先河。
混合测量解决方案：MPT1000
电机与驱动器 性能特性
测功机 电机性能分析 功率分析仪 驱动器性能分析
电机与驱动器 控制特性
自由加载引擎
致远MPT1000
为了满足当前电机行业需求， 致远电子推出了MPT混合型电
支持电机类型
无刷电机
伺服电机
变频电机
重 点 行 业
直流电机
单相/三相异步电机
步进电机
主要测试功能
参数测量：
电压、电流、功率因数、电功率、效率、频率、转速、扭矩、机械功率、旋转方 向、正反转速差、摩擦转矩、转动惯量等电机参数；
电机测试项目：
堵转试验、空载试验、负载试验、扭矩试验、温升试验、效率试验、过载试验、 色温云图；
……
完美支持全自动化B法效率测试
B法效率测试是GB/T1032标准中的一种电机效率测量方法，又叫损耗分析法，考量 了测功机的高精度测量和温度、绕组电阻测试能力，常用于对三相异步电机效率测量分析 的场合。
为用户提供 高精度、 全自动化的B 法效率测试 解决方案。
测试报告
四、自动化测试与报表导出
电机自动化标准测试
四、电机启动曲线测量
MPT 电机测试分析系统独有的数据记录与回放功能，可用于 测量电机起动与负载变化过 程中的瞬时电压、电流、功率及相关的曲线波形，评估电机起动与负载变化特性。 目前只有集成功率分析仪的 MPT1000 才可以测量电机的启动和负载变化波形，普通测 功机用户需要另购示波器进行测量。
示波器捕捉电机启动曲线的存在问题
电阻
电源
示波器测量电机启动特性曲线一般存在以下问题：
1 、 测量精度低： 示波器的测量误差一般在 1%~5% 左右，无法提供准确的启动电流幅值测
试结果。 2 、 引入外部干扰 ：由于示波器的电流探头昂贵，一般用户会通过串联电阻分压来间接计算 出电流大小。但这样做会因为电阻而 引入大量的干扰脉冲 ，无法获取正
MPT混合型电机测试系统特色
1
MotorTest 软件提供智能化电机测试体验
一、智能五轴图
二、色温云图
三、国内外测试标准支持 四、自动化测试与报表导出
五、优秀的节能与散热体验
六、特制三维夹具台架
2 融合功率分析仪的优秀指标与丰富测试功能 3 行业独有的电机驱动系统瞬态测量
一、智能五轴图分析
MPT1000的测试软件MotorTest内置五轴图分析功能，可让用户自由选择五种参数的测量结果生成 特性曲线，灵活地对电机或驱动器进行性能分析。 五轴图中的曲线和坐标轴支持任意缩放并可通过光标工具获取曲线中任意点的坐标值。
目前在国内电动汽车行业是必测项目。（GB/T 18488-2009）
过去业内用户要测试云图的话，只能通过Matlab软件绘图，十分麻烦。目前行业内只有MPT1000支持色温 云图分析功能，满足电机测试的前沿需求。
三、国际电机测试标准支持
MPT电机测试系统 全面支持12 种以上国内外电机测试标准， 并具备IEEE 112-2004 国际标准、GB/T1032-2012 国家标准的 自动化测试功能， 可为用户提供智能化的标准测试体验。 对于客户的特殊测试标准，还可提供定制化服务。
工控机
CAN总线 以太网
能量传递 信号控制 数据采集
数据采集 控制模块
MDA 伺服电机 高速数据采集 功率分析仪 驱动器
高速 馈能式 负载 反馈控制
系 统 前 端 供 电
电压、电流
电压、电流
转速、扭矩
电 网
被测电机 驱动器 测试仪
被测 电机
温度 / 电阻
机械加载控制
电机测试台架
转速扭矩 传感器
伺服电机 负载
MPT混合型
电机测试系统
目录
CONTENTS
1 2
电机测试行业趋势 系统特色
3
应用案例
电机介绍与分类
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作 用是把电能转化成机械能，作为用电器或各种机械的动力源。 根据驱动方式不同，电机可分为两类：驱动器驱动和直接驱动。其中驱动器 驱动的电机由于可主动调节其运行状态，因此应用得越来越广泛。
测功机介绍
测功机是电机的主要测量设备，最初测功机只是负责测量电机的输入输出 功率和电机效率。随着电机行业发展，需要对电机进行评估的项目越来越多， 测功机的功能也随之丰富起来。
测功机即可 满足需求
性能测试分析： 电机效率、TN特性曲线、空载测试、 堵转测试等功能
电机
电机行业当前的新需求
对电机和驱动器进行完整的测试与性能分析。
测试柜 测试台架
测功机
1传统测功机存在的问题
问题1
丨 丨 丨 丨
加载、测试响应慢，只能满足稳态测试需要， 无法实现瞬态参数测量。
问题2
仅支持三相电信号测量，无法实现对电机及 电机驱动器的系统性联调测试。 精度与带宽不足，无法满足电机变频控制PWM 信号的测试需要。
问题3
问题4
电参数测试方面且不具备分析功能，无法对 谐波、不平衡度等参数进行测量。
五、优秀的节能与散热体验
伺服电机作为负载时，还具备以下特点：
可连接馈能式负载 无需添加散热系统 系统稳定性好，可长期运行，满足耐 久测试需要
伺服 电机
伺服电机 驱动器
馈能式 负载
电网
*伺服电机刹车时，产生的电能可以通过馈能式负载回流到电网中，节省电 机（尤其是大功率电机）测试的能耗。
六、特制三维夹具台架
电机驱动系统 全面分析
电机与驱动器 同步测量
混合测量
（瞬态波形、响 应时间）
控制特性
整个电机行业是趋向机电一体化的方向发展的，工程师在设计电机时需要考虑驱动器的控制设计， 在设计驱动器时需要考虑电机的响应和运行特性，这一切都指向了一个新的测试需求：
混合测量，即同时实现对电机性能特性和控制特性的综合性测量。
电机与驱动器同步测试
负 载 点
驱动器 测试数据
电机 测试数据
总 效 率
普通测功机无法实现同步测量功器
电机
转速
扭矩
负载
电参数测试仪 传统测功机的 弊端
工控机
扭矩转速测试仪
1、带宽存在局限：只能测并网端，无法测量驱动器输出的高频信号。 2、无法实现电机与驱动器同步测量。 3、测试不同步：分别用两种仪器采集电机的电压、电流、转速、扭矩，电功率和机械功率的测量在时间上是不同步，因此 无法保证效率的真实性。
带宽：100kHz 采样率：200kS/s
普通电参数测试仪
三、电机与驱动器同步测量
传感器
电网 电机 驱动器
电压 电流 电压 电流
电机
转速
负载
扭矩
MPT1000内置7通道功率分析仪，可对电机及其驱动器的输入输出进行同步测量，满足用户对电机、驱动器以及 整个系统的全方位测试需求。 且功率分析仪可实现电压、电流、转速、扭矩的同步测量，同步误差低至10ns，确保了电机和驱动器输入输出测 量在时间上的同步性，获取最真实的效率测试结果。
驱动器分析功能：
效率分析、谐波分析、三相不平衡度分析、FFT频谱分析、波形分析、周期分析、 趋势分析等分析功能。
瞬态分析功能：
电机与驱动器参数瞬态波形、转速和扭矩的变化时间响应、控制响应、负载阶跃 响应、负载扰动、转矩波动、齿槽转矩等功能。
目录
CONTENTS
1 2
电机测试行业趋势 系统特色
3
应用案例
常的电机启动曲线。
五、专业的电气分析功能
启动曲线
谐波分析 矢量图
FFT分析
周期分析
积分
谐波分析可以观察电机产生的谐波电流，谐波过大的话电机会发热；
矢量图可以分析电机的三相不平衡度，电机运行时三相不平衡的话会导致电机抖动； FFT分析可以分析驱动器输出PWM信号的干扰成分。
工控机
能量传递 信号控制 数据采集
以太网
数据采集 控制模块
PA 功率分析仪
伺服电机 驱动器
馈能式 负载
系 统 前 端 供 电
电压、电流
电压、电流
转速、扭矩
电 网
被测电机 驱动器 测试仪
被测 电机
温度 / 电阻
转速扭矩 传感器
伺服电机 负载
电机测试台架
系统原理
MPT智能 测控柜
数据处理显示 （Motortest软件）
一、高测量精度 二、高带宽与高采样率 三、电机与驱动器同步测量 四、电机启动曲线测量 五、专业的电气分析功能
3 行业独有的电机驱动系统瞬态测量
一、高测量精度——0.02%电功率测量精度
测试 设备 品牌
致远电子
电参数测量精度
进口品牌
普通品牌
±0.02%
±0.1%
±0.2%
最大输入电流
50A
20A
40A
测功机
电机性能分析（稳态）： 电机效率、TN特性曲线、 空载测试、堵转测试等功 能
功率分析仪
驱动器分析（稳态） ： 驱动器效率、谐波与不平 衡度等电气分析功能
？？？
控制特性分析（瞬态） ： 瞬态波形与控制响应等项 目的测试
电机
控制器
电机驱动控制系统
电机测试趋势：混合测量
（效率、电机特性 曲线）
性能特性
电机行业趋势
因此，为了让电机的输出性能更好地匹配实际工况，越来越多的电机加入了
驱动器或控制器，对电机的输入信号进行控制和管理。
电机
更高效率 工况可控
驱动器 + 电机
单相/三相异步电机
变频电机
直流电机
直流无刷电机
测功机介绍
测功机是电机的主要测量设备，最初测功机只是负责测量电机的输入输出 功率和电机效率。随着电机行业发展，需要对电机进行评估的项目越来越多， 测功机的功能也随之丰富起来。
数据与曲线报表导出
Motortest电机测试软件可对电机输入（电流、电压、功率）和输出（转速、扭矩、机械功率）参数进行自动测试 与数据记录，并对数据进行符合国标的自动分析，计算电机的效率和转差率等参数。最后根据用户需要，绘制出电 机特性曲线和导出数据报表。
应用：负载测试自动化（产线用）
Motortest电机测试软件可对电机输入（电流、电压、功率）和输出（转速、扭矩、机械功率）参数进行自动测试 与数据记录，并对数据进行符合国标的自动分析，计算电机的效率和转差率等参数。最后根据用户需要，绘制出电 机特性曲线和导出数据报表。