JB-T 13070.1-2017 數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備及系統(tǒng) 交流驅(qū)動單元性能試驗規(guī)范 第1部分：總則

數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備及系統(tǒng)交流驅(qū)動單元性能試驗規(guī)范第1部分：總則specificationofACdriveunit—Part1前言 Ⅱ1范圍 1 1 14試驗項目 65一般要求 8 85.2試驗設(shè)備 85.3試驗環(huán)境 85.4試驗方法 9 9 95.7試驗報告 9附錄A(規(guī)范性附錄)性能試驗項目規(guī)范 A.2額定電流 A.3額定輸出容量 A.4效率 A.5轉(zhuǎn)速變化率 A.6正、反轉(zhuǎn)速差率 A.7調(diào)速比 A.9穩(wěn)速精度(電壓變化) A.10穩(wěn)速精度(溫度變化) A.11穩(wěn)速精度(時間變化) A.12(旋轉(zhuǎn)類驅(qū)動裝置)靜態(tài)剛度 15A.13(直線驅(qū)動裝置)靜態(tài)剛度 A.14穩(wěn)定性 17A.15(旋轉(zhuǎn)類驅(qū)動裝置)跟隨性 18A.16(直線驅(qū)動裝置)跟隨性 18 19參考文獻(xiàn) 21 4 5 7I數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備及系統(tǒng)交流驅(qū)動單元性能試驗規(guī)范第1部分：總則JB/T13070的本部分規(guī)定了數(shù)控機(jī)床用交流驅(qū)動單元性能試驗的一般性要求，并規(guī)定了試驗項目下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。JB/T10275—2013數(shù)控機(jī)床交流主軸驅(qū)動單元通用技術(shù)條件JB/T10276—2013數(shù)控機(jī)床交流伺服驅(qū)動單元通用技術(shù)條件JB/T13070.2—2017數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備及系統(tǒng)交流驅(qū)動單元性能試驗規(guī)范第2部分：參數(shù)自JB/T13070.3—2017數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備及系統(tǒng)交流驅(qū)動單元性能試驗規(guī)范第3部分：機(jī)械諧JB/T13070.4—2017數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備及系統(tǒng)交流驅(qū)動單元性能試驗規(guī)范第4部分：電流環(huán)、當(dāng)數(shù)控機(jī)床以交流伺服電動機(jī)作為伺服傳動部件時，所對應(yīng)的交流伺服電動機(jī)的控制裝置。[GB/T16439—2009,定義3.6]1額定電流ratedcurrent驅(qū)動單元在規(guī)定條件下能連續(xù)輸出的最大電流。[JB/T10275-2013,定義3.6]驅(qū)動單元在額定電流下長期連續(xù)運行而不發(fā)生報警時輸出的最大功率。η驅(qū)動單元的輸出有功功率P?與輸入有功功率P?之P?——輸出有功功率，單位為瓦(W);P?——輸入有功功率，單位為瓦(W)。轉(zhuǎn)速變化率(靜差率)speedregulationrateS驅(qū)動裝置在某一給定轉(zhuǎn)速下，負(fù)載由空載增加到電動機(jī)連續(xù)工作區(qū)中規(guī)定的該轉(zhuǎn)速下最大轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，其轉(zhuǎn)速變化的相對值。用百分?jǐn)?shù)表示時，按公式(2)計算。n?——空載下的轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);n?——負(fù)載下的轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。正、反轉(zhuǎn)速差率differenceratiobetweenCWandCCWspeed nw—電動機(jī)順時針旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速平均值，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);new—電動機(jī)逆時針旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速平均值，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。注：改寫GB/T16439—2009,定義3.8。調(diào)速比speedratioD2nmax之比，按公式(4)計算。恒功率范圍constantpowerrange驅(qū)動裝置保持在額定功率輸出的狀態(tài)下，所允許的轉(zhuǎn)速變化范圍的最大值與最小值之比。[JB/T10275—2013,定義3.10]δ驅(qū)動裝置在額定轉(zhuǎn)速、規(guī)定負(fù)載條件下連續(xù)運行時，當(dāng)電源電壓變化，或環(huán)境溫度變化，或電源電壓、環(huán)境溫度不變但連續(xù)運行若于小時時，電動機(jī)實測轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速間最大差值的絕對值與額定轉(zhuǎn)速的百分比分別稱為電壓變化的穩(wěn)速精度、溫度變化的穩(wěn)速精度、時間變化的穩(wěn)速精度，按公式(5)計算。(n;-—實測轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);ny——額定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。(旋轉(zhuǎn)類驅(qū)動裝置)靜態(tài)剛度staticstiffness具有位置閉環(huán)的驅(qū)動裝置處于空載零速工作狀態(tài)，對電動機(jī)軸端的正轉(zhuǎn)方向或反轉(zhuǎn)方向施加連續(xù)轉(zhuǎn)矩T,同時測出軸的轉(zhuǎn)角偏移量△0,則靜態(tài)剛度按公式(6)計算。T?——連續(xù)轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m);具有位置閉環(huán)的直線電機(jī)驅(qū)動裝置處于空載零速工作狀態(tài)，對電動機(jī)動子施加正方向或反方向連續(xù)推力F?,測出位置的偏移量△L,則靜態(tài)剛度按公式(7)計算。 F?——連續(xù)推力，單位為牛(N);3驅(qū)動裝置抵抗轉(zhuǎn)矩負(fù)載擾動的能力，如圖1所示。圖1突加負(fù)載的時間響應(yīng)曲線 nw?—原穩(wěn)態(tài)值，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。tf新的穩(wěn)態(tài)值在其附近取原穩(wěn)態(tài)值的±1%范圍作為允許誤差帶，從階躍擾動作用開始到進(jìn)入并不再超出該誤差帶的所需最少時間，如圖1所示。在給定信號變化作用下驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速輸出量變化的情況，如圖2所示。4圖2階躍輸入的時間響應(yīng)注2:改寫JB/T10276—2013,定義3.9。上升時間risetimet轉(zhuǎn)速輸出量從零起第一次上升到穩(wěn)態(tài)值n的90%所經(jīng)過的時間，它表示動態(tài)響應(yīng)快速性。σ定性，用百分?jǐn)?shù)表示，按公式(9)計算。 [JB/T10276—2013,定義3.9.2]響應(yīng)曲線以階躍響應(yīng)曲線穩(wěn)態(tài)值的±5%范圍作為允許誤差帶，達(dá)到并不再超出該誤差帶所需的最少時間。它用來衡量裝置整個調(diào)節(jié)過程的快慢。制動功能brakefunction將電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械能迅速釋放，以使電動機(jī)迅速降速或停止。電動機(jī)的制動方法常用的有回饋制動、能耗制動等多種方式。[JB/T10275—2013,定義3.3.1]5驅(qū)動裝置在不影響自身的穩(wěn)定性和調(diào)速比的前提下所能帶的慣量負(fù)載的范圍(一般以電動機(jī)轉(zhuǎn)其輸出驅(qū)動(有些還提供相應(yīng)的報警信息);當(dāng)驅(qū)動單元的溫度恢復(fù)至正常值范圍時，驅(qū)動單元應(yīng)能6試驗項目1234567恒功率范圍8穩(wěn)速精度(電壓變化) 9穩(wěn)速精度(溫度變化)穩(wěn)速精度(時間變化)時間和動態(tài)降落)跟隨性(上升時間、超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間)電源適應(yīng)性2013中的5.12起動時間JB/T10275一2013中的5.13.1制動時間2013中的5.13.22013中的5.11.2定位功能2013中的5.11.1保護(hù)性能供電故障保護(hù)功能故障保護(hù)短路保護(hù)過載保護(hù)過熱保護(hù)參數(shù)自整定在線諧振檢測及抑制電流環(huán)、速度環(huán)及位置環(huán)帶寬慣量適應(yīng)范圍注：表中，“空白欄“表示未指定或此項試驗不預(yù)考慮；“一”表示待定。71)交流供電電源的電壓值為額定輸入電壓的85%～110%,頻率波動不超過±1Hz;2)電氣測量儀器、儀表精度應(yīng)不低于0.5%,溫度測量儀表/裝置的誤差應(yīng)不超出±1℃,轉(zhuǎn)速(或速度)測量儀表/裝置精度應(yīng)不低于0.1%,選擇儀表時，應(yīng)使測量值位于20%～95%儀3)試驗設(shè)備用電動機(jī)應(yīng)為專用電動機(jī)(配套用的傳感器應(yīng)是專1)轉(zhuǎn)矩測量精度應(yīng)不低于1%;2)轉(zhuǎn)矩加載的控制精度應(yīng)不低于3%;4)階躍突變加載時負(fù)載轉(zhuǎn)矩突變率不小于1N·m/ms;1)推力測量精度應(yīng)不低于1%;2)推力的控制精度應(yīng)不低于3%;5)階躍突變加載時負(fù)載推力突變率不小于1N/ms?！鄬穸龋?5%～75%;8 9本附錄規(guī)定的各項性能試驗中的試驗環(huán)境、數(shù)據(jù)記錄、試驗報告均應(yīng)符合第5章的規(guī)定，在規(guī)范中不再列出。未特殊說明的試驗設(shè)備的要求均應(yīng)符合5.2的規(guī)定。A.2.3測試程序b)電動機(jī)通過驅(qū)動單元輸入某一轉(zhuǎn)速(不高于電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速)指令運行；c)調(diào)節(jié)加載裝置，逐漸增加負(fù)載，并監(jiān)視電流表示值，直至電流表示值達(dá)到規(guī)定A.3.1試驗設(shè)備學(xué)兔兔標(biāo)準(zhǔn)下載P=IU……………(A.1) 驅(qū)動裝置在額定轉(zhuǎn)速下，逐步增加轉(zhuǎn)矩負(fù)載直至驅(qū)動單元連續(xù)輸出電流達(dá)到額定電流值，驅(qū)動單 電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)速new和new,并按公式(3)計JB/T13070.1—2017c)電動機(jī)通過驅(qū)動單元輸入反轉(zhuǎn)額定轉(zhuǎn)速指令運行，直至轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，測得此時的實際轉(zhuǎn)速，記為d)按公式(3)計算正、反轉(zhuǎn)速差率。A.7.1試驗設(shè)備 A.7.2試驗方法分別測出驅(qū)動裝置滿足規(guī)定的轉(zhuǎn)速變化率和規(guī)定的轉(zhuǎn)矩波動時的最低轉(zhuǎn)速n按公式(4)計算調(diào)速比。和最高轉(zhuǎn)速nx,A.7.3試驗程序b)按JB/T10274—2013中6.22的規(guī)定，測得最高轉(zhuǎn)速和最A(yù).8恒功率范圍A.8.1試驗設(shè)備 A.8.2試驗方法P——輸出功率，單位為瓦(W);T輸出轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m);n電動機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。A.8.3試驗程序b)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩加載裝置，緩慢增加負(fù)載至額定轉(zhuǎn)矩值，使主軸電動機(jī)連續(xù)運行至穩(wěn)態(tài)，讀取此時電A.9穩(wěn)速精度(電壓變化)轉(zhuǎn)速n,然后將輸入電壓調(diào)到額定值的85%,再測出電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速n,并按公式(5)計算電壓變A.10穩(wěn)速精度(溫度變化)不少于30min)測出電動機(jī)轉(zhuǎn)速n,再將溫度調(diào)至40℃,熱平衡后測出電動機(jī)轉(zhuǎn)速nz,并按公式(5)c)將人工氣候箱的溫度調(diào)至0℃,熱平衡后(一般來說，不少于30min),測量A.11穩(wěn)速精度(時間變化) 境溫度變化不超過±2℃,連續(xù)運行8h,每間隔0.5h測量一次轉(zhuǎn)速n,并按公式(5)計算時間變化的b)維持環(huán)境溫度變化不超過±2℃,連續(xù)運行8h,每間隔0.5h測量一次轉(zhuǎn)速n,分別記為n?、