ICS25.040.20 J50 备案号：57868—2017
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13073.5—2017
数控机床电气设备及系统 直线电机性能试验规范第5部分：推力波动 Electrical eguipment and system of NC machine tools---Performance test
specification of linear motor---Part 5:Force ripple
2017-01-09发布
2017-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T13073.5—-2017
目 次
前言
I
范围 2 规范性引用文件
1
术语和定义 4 试验设备。 4.1 一般要求 4.2试验配置 4.3主要性能指标. 5试验环境. 6 试验方法.
3
中
试验程序.. 8 试验数据记录及处理附录A（资料性附录） 直线电机加载方式
EE0IE JB/T13073.5—2017
前言
JB/T13073《数控机床电气设备及系统 直线电机性能试验规范》分为六个部分：
第1部分：总则；第2部分：推力；第3部分：定位力：一第4部分：推力线性度及推力常数：一第5部分：推力波动；一第6部分：初、次级磁吸力。 本部分为JB/T13073的第5部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国工业机械电气系统标准化技术委员会（SAC/TC231）归口。 本部分起草单位：哈尔滨工业大学、国家机床质量监督检验中心、西安微电机研究所。 本部分主要起草人：寇宝泉、徐殿国、黄祖广、胡建辉、张学成、邹继斌、文平阶、张鲁、蒋。 本部分为首次发布。
一
II JB/T13073.52017
数控机床电气设备及系统直线电机性能试验规范
第5部分：推力波动
1范围
JB/T13073的本部分规定了数控机床用永磁直线同步电机推力波动试验的术语和定义、试验设备、 试验环境、试验方法、试验程序、试验数据记录及处理。
本部分适用于数控机床用永磁直线同步电机（以下简称直线电机）。其他类似用途的直线电机也可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
JB/T10274一2013数控机床交流伺服电动机通用技术条件 JB/T13073.1-2017数控机床电气设备及系统直线电机性能试验规范第1部分：总则
3术语和定义
JB/T13073.1一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
连续推力continuousforce 在连续工作区内：直线电机能输出的最大推力。
3.2
定位力detent force 在电枢绕组不通电的状态下，永磁体产生的磁场分别与电枢铁心的齿槽和端部作用而产生的电
磁力。由于它总是试图将铁心吸引并固定在某些位置，因此称为定位力。定位力包括端部定位力和齿槽定位力。 3.3
推力波动forceripple 由于直线电机铁心端部的开断、初级与次级之间的齿槽效应、感应电动势或绕组电流的高次谐波等
因素引起的输出力波动。
4试验设备
4.1一般要求
按JB/T13073.1—2017中5.2的规定。
1 JB/T13073.5—2017
4.2试验配置
试验配置如下：
加载装置；一力传感器：一直线速度与位移传感器：测试平台。
4.3主要性能指标
试验设备主要性能指标如下： a）直线电机试验设备采用的加载装置的加载力波动应不超过土1%； b）力、速度与位移传感器精度应与被测直线电机性能相适配，保证测量值能重现且有效： c）测试平台精度满足专用技术条件的要求。
5试验环境
按JB/T13073.1—2017中5.3的规定。
6试验方法
推力测试系统主要由被测直线电机系统、加载装置、力传感器、直线速度与位移传感器、测试平台等部分组成。
由直线电机和驱动单元组成被测直线电机系统；使加载装置稳定运行在直线电机的10%额定速度值上，使直线电机输出连续工作区中规定的该速度下允许的最大推力，用力传感器连续测量并记录直线电机整个行程中（一个极距范围内10点以上）的输出推力，找出最大推力Fmax和最小推力Fmin（即瞬态值），按公式（1）计算推力波动率AF。
AF = Fmx _Fai x100%
(1)
Fmax + Fmin
式中： AF推力波动率： Fmax最大推力，单位为牛（N)： Fmin—最小推力，单位为牛（N)。
7试验程序
试验程序如下： a）将被测直线电机的动子及定子安装在测试平台上，加载装置与被测直线电机动子之间通过力传
感器连接。 b）若被测直线电机的动子与加载装置动子采用气浮支撑，应保证动子气浮状态正常。 c）设定被测直线电机驱动单元，使被测直线电机工作在力控制模式。 d）设定加载装置工作在速度控制模式。 e）加载装置与被测直线电机动子之间通过力传感器连接 f）若被测直线电机与加载装置采用强制冷却（液冷或风冷），应保证冷却条件达到要求， g）控制加载装置的运动速度为被测直线电机额定速度的10%，测得该速度下直线电机整个行程范
2 JB/T13073.52017
围内的输出推力值（通常为额定推力或峰值推力）；计算整个行程范围内输出推力值的平均值，用各个输出推力值减去平均值后，即可得到被测直线电机系统的推力波动值。
注：直线电机的加载方式参见附录A。
试验数据记录及处理
8
性能试验报告一般包括以下内容：
试验项目名称；试验样品标识信息（如名称、规格、型号、生产厂商、产地等）；一试验设备、仪器仪表名称：一对试验方法或程序的偏离及说明；一试验结果数据、图表，简要列出数据分析处理过程及所用公式等；一试验期间记录的环境条件；试验单位信息、确认试验数据有效的人员签名及日期。
3 1O0-O
JB/T13073.5-2017
附录A （资料性附录）直线电机加载方式
被测直线电机采用“高精度伺服电动机+滚珠丝杠副”的加载方式。 将被测直线电机的动子及定子安装在测试平台上，调整驱动装置使其工作在速度控制模式，设定其
运动速度为直线电机额定速度的10%，被测直线电机系统工作在力控制模式，测得设定速度下直线电机的输出推力值。测出整个行程范围内的输出推力值，再计算整个行程范围内输出推力值的平均值，用各个输出推力值减去平均值后，即可得到被测直线电机系统的推力波动值。