1.引言
交流調(diào)速系統(tǒng)通常選用IGBT脈寬調(diào)制驅(qū)動器,，用以控制執(zhí)行電機作四象限運行，從而滿足控制系統(tǒng)的高精度和高實時性要求,。驅(qū)動器是控制系統(tǒng)中交流調(diào)速單元的核心部分,，其質(zhì)量和性能直接影響整個控制系統(tǒng)的精度和性能。但是,，在使用過程中,，驅(qū)動器一旦出現(xiàn)故障,，將影響整個控制系統(tǒng)的正常工作，因此,，有必要設(shè)計研發(fā)出一種驅(qū)動器綜合性能測試系統(tǒng),，來快速排除故障，確?？刂葡到y(tǒng)性能品質(zhì),。
2.驅(qū)動器工作原理及測試系統(tǒng)技術(shù)特點
圖1：驅(qū)動器調(diào)速系統(tǒng)原理框圖
驅(qū)動調(diào)速一般可以分為整流、直流保持,、逆變和控制四部分,，電流調(diào)節(jié)器對電流實際值與給定值進行比較整定，速度調(diào)節(jié)器通過測速電機和轉(zhuǎn)子位置檢測得到速度實際值,，對速度值進行整定,。
驅(qū)動器屬于大功率精密裝置，它可能和外界形成相互干擾,，影響正常工作,。在同一供電電源上的其它設(shè)備產(chǎn)生的噪聲信號通過輻射和電源傳導(dǎo)等方式也可能進入驅(qū)動器，同時驅(qū)動器產(chǎn)生的高次諧波和電波噪聲也容易對電網(wǎng)和周邊設(shè)備產(chǎn)生影響,。消除干擾,，使設(shè)備正常工作是本系統(tǒng)一大特點，也是難點,。設(shè)計中采用標(biāo)準(zhǔn)接地方式,，并在驅(qū)動器前后端接入濾波裝置，電路中串入浪涌電流限制電路,，有效避免相互干擾,，使各測試信號量準(zhǔn)確可靠。
測試系統(tǒng)采用在線式或離線式兩種測試方法,，軟件實現(xiàn)智能處理模塊功能,，專家系統(tǒng)為測試問題提供解決方案。
3.驅(qū)動器測試系統(tǒng)硬件電路實現(xiàn)
該測試系統(tǒng)主要包括以計算機為核心的測控臺和安裝待測驅(qū)動器及模擬負載,、專用測量儀器等設(shè)備的測試平臺,。電路設(shè)計采用診脈式抗干擾、冗余設(shè)計,，確保硬件設(shè)計準(zhǔn)確可靠,。具體連接圖如下：
圖2：驅(qū)動器測試系統(tǒng)連接圖
3.1啟動電路
啟動電路為被測驅(qū)動器提供工作電壓，電路中串入三個限流電阻,，防止了浪涌電流,。同時接觸器、熱繼電器和濾波器使提供的電壓質(zhì)量得到穩(wěn)定可靠的保證。上電過程中,，只需控制計算機發(fā)出上電指令,，接觸器動作，完成上電過程,，實現(xiàn)安全可靠的“軟啟動”,，啟動電路示意圖圖下。
圖3：啟動電路示意圖
3.2使能及檢測電路
為保證被測驅(qū)動器在可控狀態(tài),，對通過軟件界面,，對被測驅(qū)動器脈沖使能和驅(qū)動使能進行控制。同時,，對使能狀態(tài)在顯示界面上顯示出來,，使操作更直觀。
驅(qū)動器上電和使能通過串口來通訊,，并通過串口實時檢測驅(qū)動器工作狀態(tài),。串口通訊選用通訊卡PCL745，通過差分輸入,，具有較強抗干擾能力,，并且不需添加232或485轉(zhuǎn)換模塊，直接能與ADAM模塊完成通訊,。具體連接示意圖如下。
圖4：使能及檢測模塊連接圖
4.測試系統(tǒng)軟件特點
測試系統(tǒng)軟件按照軟件工程化要求編制,，力爭做到功能強大,、穩(wěn)妥可靠。同時軟件進行擴展,，具備專家系統(tǒng)功能,。
4.1人機交互界面
界面是測試系統(tǒng)的表現(xiàn)形式，是用戶進行分析判斷的窗口,。用戶可以設(shè)置自檢項和測試項,，同時還可以進行打印和故障診斷。在人機交互界面中對所要測試的項目進行設(shè)置,，計算機向被測驅(qū)動器發(fā)出速度指令,，通過專用接口和其它測試設(shè)備所得數(shù)據(jù)，測試軟件進行在線分析比較,，給出合格與否的結(jié)論,，同時調(diào)用專家診斷知識庫的知識進行故障診斷，并且給出故障的解決方案,。人機交互界面模塊組成如下圖5,。
圖5：人機交互界面模塊圖
4.2測試系統(tǒng)動態(tài)鏈接庫
測試系統(tǒng)動態(tài)鏈接庫采用標(biāo)準(zhǔn)訪問方式ODBC（Open Database Connectivity,開放數(shù)據(jù)庫連接），建立一組動態(tài)鏈接庫DLL，即驅(qū)動器基本信息庫和專機診斷知識庫,。驅(qū)動器基本信息庫主要內(nèi)容是驅(qū)動器技術(shù)參數(shù),，專家診斷知識庫主要是對驅(qū)動器典型故障的分析，如果用戶需要擴充專家診斷知識庫內(nèi)容,，可以通過人機界面進行添加,。
4.2重要項目測試
4.2.1外部電流極限降低測試
在被測驅(qū)動器的XX端加上-10V電壓，速度控制器的過流監(jiān)控功能失去作用,，根據(jù)電流降低特性曲線,，可知最大輸出電流被限制在40%Imax。速度給定值設(shè)置為-5V,，驅(qū)動使能打開3分鐘后再關(guān)上,，測量檢測孔的波形，Iist幅值應(yīng)為4+0.4V,，“過流”指示燈不亮,。電流降低特性曲線如圖6。
圖6：電流降低特性曲線
4.2.2I2t監(jiān)控測試
I2t功能通過對電流實際值的近似平方,，其結(jié)果再進行積分,，如果電流實際值是額定值的1.1倍，積分器向負積分,，否則向正積分,。
具體測試選用測試功率板代替驅(qū)動器的功率模塊，關(guān)閉相應(yīng)開關(guān),，在XX端加上-1V電壓,，由XX特性曲線可知最大輸出電流為100%’Imax。在此測試界面下,，速度給定設(shè)置為-5V,，驅(qū)動使能開，測W孔Iist波形,，把記錄數(shù)據(jù)輸入對應(yīng)單元,，后臺軟件通過計算可以給出合格與否的結(jié)論（Iist幅值下降最終趨向應(yīng)為1.1IN，幅值最大保持時間T應(yīng)為 ）,。
5.結(jié)束語
驅(qū)動器測試系統(tǒng)可對驅(qū)動器在離線和在線兩種狀態(tài)下進行測試,，測試系統(tǒng)可以幫助調(diào)試人員快速確定、了解調(diào)試或使用過程中驅(qū)動器狀態(tài),，并提出解決方案,，操作簡單快捷，人機交互性好,，系統(tǒng)遵循通用化,、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計原則,，具有良好的交互性、可移植性和可擴展性,。本測試系統(tǒng)的設(shè)計完成,，對驅(qū)動器的維修保養(yǎng)提供了極大便利，同時可便攜式驅(qū)動器測試系統(tǒng)也在研究設(shè)計中,，不久將完成,。