摘要
由于开关磁阻电机/步进电机结构的特殊性，与传统电机相比，它们产生的转矩是不均匀且是周期变化的。由于转矩随时间角度在变化，由此引起电机的噪声和转速脉动影响了它们在高性能伺服系统中的应用。
开关磁阻电机是近些年发展的新型调速电机，结构简单结实、调速范围宽且性能好，现已广泛用在仪器仪表、家电、电动汽车等领域。
步进电动机的运转状态与普通电动机不同，步进电动机能随供给的电源脉冲数转动相应步数，而每一步的角度是固定的，所以步进电动机能按控制转动所需的圈数、角度，广泛应用在数控机床、自动化设备、仪器仪表等行业。
开关磁阻电机和步进电机与普通同步电机的传动控制系统不同，不但要关心电机的转速与转矩，还要关心转子位置以及对应的位置的转矩和转速的关系。对于同步电机而言，更多的是关心电角度，但对于开关磁阻电机/步进电机来说当转子离开平衡位置后，其转矩随转角的偏移而变化，转矩与转角形成的这种关系就是电机系统的矩角特性。
致远电子的PA8000/PA5000功率分析仪支持电机的转角、转速与转矩同步测量计算，并在常规测量项目中体现测量值，在波形界面则中则显示对应角度下的转矩/转速。同时支持通信接口读取瞬时测量值，方便用户进行二次开发。实际步进电机矩角测试波形如图1所示。
 
图1 步进电机转矩－转角波形图
通过PA的通信接口同样可以直接读取电机系统的矩角瞬时测量值，如图2所示，ZLG致远电子开发的MPT1000电机测试系统对步进电机系统进行测试，通过矩角测试图可以看到，步进电机的转矩是随转角发生变化的，通过矩角测试对于电机系统的性能测试或者故障分析都是非常方便的。
图2 MPT1000电机测试系统的矩角波形图
图3 MPT1000电机测试系统矩角特性图
除了开关磁阻电机、步进电机系统测试之外，不管是同步电机还是异步电机，只要在有需要观测电机位置角度的场合，仍然可以通过PA8000/PA5000提供的转角测量功能对目标系统进行分析改造，测量过程中无需使用特殊的传感器，接线方式仍然和其它电机测试系统一样。
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