伺服电机作为工业自动化中的重要组成部分，在高精度运动控制方面扮演着关键角色。为了了解伺服电机的性能和响应特性，其中的机电时间常数是一个重要的参数。本文将从伺服电机机电时间常数的定义、测试原理，以及不同测试方法的操作步骤等方面进行详细探讨。
伺服电机机电时间常数的定义
伺服电机的机电时间常数包括电气时间常数和机械时间常数。在测试中，由于电气时间常数通常远小于机械时间常数，所以一般不会分开测试这两者。机电时间常数描述了伺服电机响应的速度和惯性，它是伺服电机加速至空载转速的63.2%所需的时间。
伺服电机机电时间常数测试原理
机电时间常数的测试原理基于伺服电机的动态特性。国际标准GB/T2900中推荐了起动电流法、控制电流法、测速机法和对拖法等几种测试方法。
起动电流法：测试时，将电机定子固定，电机轴上不加负载，对电机施加额定励磁，电枢绕组加额定阶跃电压，记录电机起动电流的波形。电机空载起动时电流从最大值衰减至63.2%所需时间即为机电时间常数。
控制电流法：测试时，电机定子固定，电机轴上不加负载，电机施加额定励磁，电枢绕组加额定电压，待电机转速稳定后，断开电枢绕组电压，记录电机停转过程中控制电流的波形。电机空载制动时电流从最大值衰减至63.2%所需时间即为机电时间常数。
测速机法：测试时，用低惯量测速发电机与被测电机同轴连接，给电机施加额定阶跃电压，电机带动测速发电机一起旋转，记录测速发电机的输出电压波形。电机转速从零上升至稳态值的63.2%所需时间即为机电时间常数。
对拖法：测试时，被测电机与已知机电时间常数的电机同轴连接，施加额定阶跃电压，记录发电机电枢电压的波形。发电机电枢电压从零上升至稳态值的63.2%所需时间即为联合机电时间常数，从中可以得到被测电机的机电时间常数。
不同测试方法的操作步骤
起动电流法：将电机定子固定，电机轴上不加负载，施加额定励磁，电枢绕组加额定阶跃电压，记录起动电流波形，计算机电时间常数。
控制电流法：电机定子固定，电机轴上不加负载，施加额定励磁，电枢绕组加额定电压，稳定后断开电枢电压，记录控制电流波形，计算机电时间常数。
测速机法：将低惯量测速发电机与被测电机同轴连接，施加额定阶跃电压，记录测速发电机输出电压波形，计算机电时间常数。
对拖法：被测电机与已知机电时间常数的电机同轴连接，施加额定阶跃电压，记录发电机电枢电压波形，计算联合机电时间常数并求得被测电机的机电时间常数。
通过这些测试方法，可以准确地获取伺服电机的机电时间常数，从而了解其动态特性和响应能力。这对于伺服电机在实际工业应用中的选型和调试具有重要意义。
