电机的动态性能参数,是影响武器装备、航天装备、机器人等负载性能与控制精度的重要因素。电机受设计、制造等环节的多因素影响,会导致电机各项性能参数的变化,特别是导致电机动态性能参数发生变化,进而影响设备的控制精度及性能。研究电机性能参数的测试系统已成为电机领域的热点方向之一。国内外市场缺少微特电机动态性能参数的专用测试设备,不易对微特电机的高可靠性、高精度、高动态响应进行评价。研究微特电机动态性能参数测试方法及设备具有重要的工程实际价值和意义。因此,本文以贵州凯敏博机电科技有限公司制造的微型永磁无刷直流电机为对象,设计研制适用于力矩0.05N·m～3N·m的电机动态性能测试系统。具体研究内容如下:文章首先介绍了电机动态性能测试系统(即测功机)的研究现状和发展趋势,分析了永磁无刷直流电机的结构和工作原理,并根据电机的数学模型,确定了系统主要测试的动态性能参数有力矩波动系数、机械时间常数和反电动势系数。研究各个动态性能参数的测试方法和测试原理,确定了参数的测试流程和方案,为测试系统的结构设计和控制设计提供了理论基础。根据系统的测试要求,分析了各种模拟负载的特点,完成了测试系统的总体机构和控制设计。根据系统的总体结构和控制方案,完成了系统硬件选型。根据选定的系统硬件,设计了系统的关键支撑部件的结构,保证了系统的同轴度,同时利用workbench软件完成了关键部件的静力学分析,验证了系统的结构强度。根据控制方案和软件测试流程,设计了测试系统软件方案。介绍了采样定理和数据采集相关知识,同时基于Lab VIEW软件的DAQ数据采集模块,设计了转速转矩传感器的模拟信号和数字信号的采集程序,完成了传感器信号的数据采集。研究系统硬件设备的通讯协议和读取数据格式,同时基于Lab VIEW软件的VISA类模块,开发了伺服电机和示波器的串口通讯程序。分析测试系统软件界面的设计和功能要求,利用Lab VIEW完成了系统软件界面及其测试功能的程序设计。搭建了测试系统机械平台。调试好控制和通讯系统,控制测试系统的软件界面,完成了微永磁无刷直流电机的测试实验。分析了各个动态特性参数测试的实验结果,验证了微永磁直流电机测试系统测试小力矩电机的准确性和可靠性。