牙科手持设备电动马达测功系统

一、设备用途及概述：

牙科手持设备电动马达测功系统主要用于牙科手机使用的牙科低压电动马达、微型空心杯高速电机、微型牙科无刷电机等类似产品的测试，牙科低压电动马达广泛应用于牙科直手机、牙科弯手机、牙钻机、高速气涡轮手机、抛光手机、旋转牙髓学、牙根管封闭、口腔修复螺丝刀、牙科手术器械等，牙科手机电动马达测功机可用于牙科电动马达产品的电压，电流，输入功率，频率，功率因数，转速，转矩，输出功率，效率等功能检测；适合广大牙科ME设备生产厂家、牙科手机电动马达厂家、科研院校、医疗器械检验中心和医学实验室研究机构使用。

二、满足执行标准：

　　1） GB 9706.260-2020 / IEC 80601-2-60:2012《医用电气设备 第2-60部分:牙科设备的基本安全和基本性能专用要求》；

　　2） YY 1045-2021 《牙科学 手机和马达》；

　　3） EN ISO 11498-1999《牙科手持器械.牙科用低压电动机》；

　　4） YY 0836-2011《牙科手机牙科低压电动马达》。

　　三、设备特点：

　　1) 国际上唯1一部设计用于测试微型高速电机的测功机；

　　2) 扭力：2.0 mN·m 及 4.0 mN·m (0.28 oz·in to 0.57 oz·in) 两档，可轻松转换；

　　3) 转速：z高可达 100,000 rpm ；

　　4) 功率：4 W ；

　　5) 低惯量；

　　6) 完整的微型测功机系统包括：

　　磁滞测功机：提供独立于转速的扭力负载；

　　电机夹具：提供适用于电机直径为 5 mm 到 30 mm 的夹具；

　　专用的电子仪表：整合测功机控制器，电参数 表，继电器，USB 接口于一体；

　　电机测试软件：适用于微型测功机的 Magtrol z新版本 M-TEST 5.0 软件；

　　使用简单的校正软件；

　　所有必需的连接线；

　　校正砝码：5 g 和 10 g。

实物示意图

机械结构介绍Mechanical Structures Introduction

机械结构组成列表， 2N.m以下的测试台架机械结构的主要组成如下图，三维可调台架

机械结构的关键要求，说明安装夹具，人机工程及安全方面的要求

待下订单后再做夹具设计。

系统功能介绍System Function Introduction

电机测试功能，包含了电机基本运行情况的测试，同时，也可模拟不同转速下电机的运行情况，方便用户对电机实际应用时所遇到的情况进行预判。例如，模拟电机工况带载运行，模拟恒扭矩状态，可以显示扭矩转速相对应的变化情况。

常规参数测量（根据客户选定）

电量参数：电压；电流；输入功率；功率因素等；

机械参数：电机运行转速、扭矩、输出功率、转向；

其他参数：效率。

负载特性测试：

功能介绍

电机驱动系统带动实际的负载运行时其受到的力矩不是恒定不变的，为了测试这种情况，给被测电机加载扭矩来模拟现场工况。

测试目的：

试验的目的是确定电机在不同负载的情况下，电机的电压、电流、转速、输出功率、功率因素、效率等参数是否在设计范围内。

测试方法：

利用测功机给电机加载来测取其转矩、转速等参数并联合电量参数进行测试。

转矩转速特性

转矩转速曲线是通过工控机软件自动测试且描绘出响应的曲线，驱动电机、驱动器、系统效率的测量主要依赖于高精度功率分析仪以及测功机，通过工控机软件自动测量且会以报表的形式自动给出。具体的测量方法以及标准如下所示：

全程自动测试

测试目的：描绘出电机工作区间的转速、转矩关系特性曲线。

测试方法：使用测功机作为被测电机的负载且使被测电机处于热工作状态，被测驱动电机控制器的直流母线工作电压为额定电压，设定最大工作电流。实验时测功机软件根据设定的转速上下限及下降速度，调节最佳PID数值，在设定转速区间内全程自动加载绘制成特性曲线。

定转速或定扭矩测试

测试目的：指定若干个转速点或扭矩点进行加载控制，观察电机在指定工况下的性能指标。

测试方法：使用测功机作为被测电机的负载且使被测电机处于热工作状态，被测驱动电机控制器的直流母线工作电压为额定电压，设定最大工作电流。实验时测功机软件根据设定的转速点或扭矩点加载，调节最佳PID数值，根据用户设定的加载步骤自动加载绘制成特性曲线

手动加载测试

手动加载大幅压缩了闭环负载加载时的PID调节时间，通过开环加载的方式手动测试，实现任意负载波形动态加载，为用户提供电机实际运行工况的真实模拟试验。

                                                                    任意波形动态加载

1.系统各单元介绍SystemComponent Introduction

测功机负载

磁滞测功机

测功机控制器

KINGPO的HDC-1040高速可编程控制器采用最先进的数字信号处理技术，可提供完美的马达测试能力。其主要设计用来与HD、WD、WB系列测功机；扭力传感器；与其它周边辅助设备搭配。HDC-1040可以通过IEEE-488由计算机来进行完全控制。HDC1040内置报警系统，通过可编辑式数字PID来控制测试，每秒高达100笔的数据读取能力，更使HDC-1040能完全适用于实验室和生产线。

功率计

致远电子的PA310系列功率计简单易用，是电力量测的理想选择。这款功率计数据更新率最高可达100ms，是进行静态和动态测试分析的理想设备。从DC到300KHz AC， PA310可测试电压、电流、输入功率、频率和功率因数等参数并显示于显示屏上。设备的核心是处理速度超快的数字信号处理器。这款功率计均配有易读取的真空荧光显示屏和可选购插入式电流传感器的输入通道。测量范围：0~600V，0~20A，精度0.1%，可外接电流传感器扩展电流量程。

软件功能介绍Software Function Introduction

以下用于介绍测试系统界面，如果需要测试其他功能可以订制。

手动测试界面

在测试过程中可实时显示 扭矩；转速；相电压；相电流；平均功率；视在功率；无功功率；效率；频率；转向。可手动或点动保存数据。图表能实时显示扭矩/转速/输出功率等曲线。可设定保护电流，过压保护，超速保护，堵转保护等功能

合格不合格测试,合格不合格测试是适用于生产测试的一测试方式，他可设定加载步骤，加载大小，同时可设定各个参数的上下限。能根据设定的上下限判断测试结果并能输出报警。能计算马达测试次数以及不良率等。

定点扭矩测试

此界面应用于电机在不同扭矩下进行测试，稳定设定的扭矩在设定的时间下内测试，另外此界面也可当寿命测试使用。

定点转速测试（此界面只适用于电机转速与转矩成反比的电机）

此界面应用于电机在不同转速下进行测试，稳定设定的转速在设定的时间下内测试，另外此界面也可当寿命测试使用。

校正测试界面

此界面主要用于校正测功机是否准确。

全程测试界面（此界面只适用于电机转速与转矩成反比的电机）

在测试电机的时候随着测功机在给电机加载时与测功机从一定负载到空载，电机测试的数据是有差异的。如同一个电机在0 N.m加载到5N.m与5N.m减载到0 N.m的特性曲线是有差异的。此界面将测试电机的加载减载整个过程，得出的数据来分析达到我们想要可靠数据

测试数据

此界面可查看和保存测试数据

测试曲线

可以直观明了的查看测试曲线来分析电机的性能

曲线对比

在测试不同电机的时候所以的数据都可以通过曲线来比较，更好的分析不同电机的特性

多点拟合曲线

此界面只需定点多组数据则可分析出整个电机的特性曲线，更好的解决电机在测试过程中发热带来测试数据不准确的解决方案。