在设计电机驱动系统时，无论应用领域如何，都有三个要素：
通常情况下，这些元件的形式包括：充当直流母线的电池、将直流电转换为交流电的逆变器，以及利用交流电将电能转换为机械能的电机。这有时被称为机电功率转换。
在本文中，Mitchell Marks 解释了电气变频器和机器测试的基础知识和要求。他喜欢这款应用程序的原因
"电机接管工业世界长达 100 年之久，却没有任何控制能力，因为它们干净可靠，只要插上电源就能运转。现在，我们有能力控制它们，从手机到潜艇，到处都有它们的身影。有了这么多的应用，工作将永无止境，没有一天是相同的。
人们用了大约 50 年的时间才解决了控制和理解感应机器的数学问题。令人惊奇的是，我们在使用这台机器 50 年后才了解它！
归根结底，大多数应用都有尺寸限制和成本限制，这决定了电机设计开始前的许多变量。因此，我们可以根据小组希望使用的控制方案，选择拓扑结构和小细节。此外，还可以选择冷却方式和电机绕线方式。电机的主要类型有感应电机、永磁电机、绕线型电机和开关磁阻电机。感应电机最容易控制，我们也最了解它们，它们是工业的主力军；但它们的缺点是需要激发磁场，从而导致损耗。永磁（PM）电机常用于对效率要求较高且尺寸受限的应用场合，因为它们的功率密度较高，因为磁铁提供转子磁场，而不是在转子中产生损耗。它们还有一个缺点，就是失去了恒功率速比 CPSR，因为电场不容易被削弱。磁场削弱是一种降低转子磁场以提高机器速度的方法。我们可以通过注入 q 轴电流来削弱感应机或永磁机中的磁场。FOC 需要控制 q 轴（用于控制转矩）或 d 轴（用于控制转子磁场）电流的大小，这也是许多小组对实时监控其 dq0 图感兴趣的原因。PM 设备需要考虑更多因素，因为在磁场减弱过程中，磁铁可能会退磁，因此可能需要监控反向射电。 同步磁阻 (SR) 电机的转子非常简单，只是一个具有特定图案的薄片。这些电机利用磁阻转矩的特性来产生旋转运动。由于结构简单，这些电机在各种应用中都非常有用，但缺点是会产生大量噪音和振动。因此，它们只在特定情况下使用。在这些机器的测试过程中，研究人员主要关注的是如何绘制振动图，以确定哪些扭矩和速度振动最强。
电机越冷，损耗越小；损耗越小，效率越高。此外，如果磁铁温度过高，它们会在某些区域消磁，这可能非常糟糕。因此，保持绕组和开关冷却非常重要。开关的损耗较高，如果温度过高还会爆炸。研究人员花费大量设计时间探索冷却策略，以提高机器的效率。冷却系统通常使用水、油或乙二醇泵，喷洒在需要散热的区域。冷却设备承受的压力使电机温度监控成为运行和测试的重要组成部分。测试将使用热电偶监测温度，并记录或发送到控制系统以关闭。让这些记录值与数据同步，将有助于研究人员了解温度在何时何地发生变化，以应对他们的控制。这也是数据可用于模型验证的另一个领域。
涵盖上述许多主题的最佳方法是效率映射和测功机测试或功率计测试。每个人都希望提高其系统的效率。拥有原始数据对这一点非常重要，因为如果出现问题，您可以参考以前的测试，还可以在nCode GlyphWorks或 MATLAB 等后处理程序中进行深入分析。此外，这一点对于动态测试也极为重要，因为在进行动态加载或驱动循环测试时，如果没有原始数据，就会出现效率不准确的怪现象。
开始测试时，他们将设定直流母线电压，然后设定速度。
然后，他们会给机器加载一定的扭矩。 您需要对机器范围内的所有所需扭矩和速度进行此操作。这样就可以得出所有所需设定点的效率，从而得到效率图。这些点将在特定的温度范围内采集。有时，您必须等待机器冷却下来，才能在设定点进行测量。的可以为客户节省大量的时间，因为测试点是在若干个周期内完成的，而不是在几秒钟内完成的，这样可以减少机器加热的时间。
通常，人们会测试机器的极限，将其炸毁，或试图将其炸毁。他们会努力达到最高速度，以了解机器的机械极限。触发和缓冲数据的能力将使研究人员不仅能了解机器的故障位置，还能了解故障原因。
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