针对目前电机与电器专业实验室缺乏旋转电机和直线电机高精度静动态测试系统的问题,本研究团队在广泛调研相关院校专业实验室的基础上,结合本团队和本专业的发展规划、电机与电器方向的发展趋势和在学院整体发展规划中的定位,建设电机控制与静动态测试平台。目前,设备工程师与技术人员已对整套电机测试系统进行安装调试,并就电机运行过程中的注意事项以及电机软件控制系统的操作流程向与会电机所教师进行详细说明与教学演示。
该平台搭载的算法设计、调试和实验模块,有效解决了电机实验室在电机驱动控制领域缺乏实验手段的问题。在智能机器人和电动汽车等新兴应用领域,电机驱动控制系统的重要性已经超过电机本体。基于各种先进控制算法的驱动控制系统研究已经成为电机与电器专业的重要研究方向。由于实验平台的缺乏,本学科在电机驱动控制领域与其他院校的差距在拉大,并且受制于简陋的实验条件,也不利于引进相关专业的优秀人才。电机驱动模块是实验室建设的首要任务,它的建成将成为本团队重要的学术成果增长点。
该平台搭载的高性能电动机系统稳态性能高精度测试模块,有效解决了电机实验室稳态性能测试设备大而不精,设备陈旧的问题。目前电机实验室的稳态性能测试设备使用年限均已经超过十年,设备老化,性能严重落后,目前只能进行感应电动机性能实验。负载采用磁粉测功机,多年未进行校核,难调节,精度差,实验室缺乏水冷配套设施,无法进行较大功率实验。电机实验室在稳态性能测试设备上已经与先进院校有较大差距。通过此次建设的稳态性能高精度测试平台,能够实现各种类型电机的稳态性能测试,平台性能有望达到国内相关院校的先进水平。
该平台搭载的高性能伺服电机系统动态特性高精度测试模块,有效解决电机实验室在动态性能方面缺乏测试手段的问题。动态特性是高性能伺服电机系统的重要性能指标,目前电机实验室完全不具备相关实验的条件。在动态特性实验模块中,采用发电机作为负载,通过高性能控制,可以实现负载转矩和负载转速的高精度调节,模拟实际应用中的各种动态变化过程,实现动态性能的高精度测试。
本平台的建设不仅可支撑本科生电机及控制系统相关的课程实验,还可支撑研究生电机与电器、电力电子及其它涉及电机系统学科的科学实验研究,同时还可满足电机研发相关单位的电机性能测试需求,对人才培养、科学研究和社会服务均有重要的支撑作用。