无框力矩电机作为机器人关节、精密设备直驱系统的核心动力单元，凭借高扭矩密度、低惯性响应和直接驱动特性，在人形机器人、协作机械臂等领域得到广泛应用。

无框力矩电机的电性能直接决定了输出精度、可靠性和使用寿命，因此需要通过系统化的测试项目全面评估。

一、无框力矩电机基础绝缘与耐压测试

1、绝缘电阻测试

通过测试绕组与外壳、绕组之间的绝缘电阻。可检测绝缘材料老化、受潮或制造缺陷（如绕组破损），避免运行中因绝缘失效引发短路故障，是电机安全运行的基础门槛。

2、交流耐压测试

在绕组与外壳间施加短时高压（如2倍额定电压+1000V，持续1分钟），验证绝缘系统能否承受瞬时过电压而不发生击穿或闪络。确保电机在复杂电磁环境中稳定工作。

3、匝间耐压测试

针对绕组内部相邻线圈的绝缘性能，通过施加高频脉冲电压并观察波形畸变，检测是否存在匝间短路（如绕制工艺不良导致的局部绝缘破损）。匝间耐压测试能早期发现潜在短路风险，避免运行中因局部过热损坏电机。

二、无框力矩电机绕组电气性能测试

1、直流电阻测试

测试无框力矩电机定子的电阻值，计算三相不平衡度。电阻值偏差过大可能反映线径不一致、匝数错误或焊接不良，直接影响电流分配均匀性。

2、电感测试

通过测试相间电感、漏感等参数，评估绕组电磁耦合特性。电感值与电机的电感-电流特性相关，是控制算法中电流环参数整定的关键依据。

3、NTC测试

检测无框力矩电机绕组或关键部位的温度变化（NTC阻值随温度升高而降低），为热管理设计提供实时数据支持。电机NTC测试能够间接反映电机在负载运行时的温升特性，辅助优化散热结构。

三、无框力矩电机动态电性能测试

1、空载性能测试

在无负载条件下测试无框力矩电机的输入电压、电流及输入功率，计算空载损耗（包括铁损和机械损耗）。通过分析空载电流波形（如是否存在畸变），可评估磁路设计合理性及铁芯饱和程度。

2、反电动势（BEMF）测试

当无框力矩电机运转时，悬浮相绕组会产生与转速成正比的BEMF。测试时需断开驱动电路，使电机空载旋转，测试反电动势的波形幅值与频率。BEMF的线性和幅值精度直接影响转速/位置估算的准确性（尤其在无传感器控制中），是评估永磁体性能和磁路设计的关键指标。

3、齿槽转矩测试

齿槽转矩是由定子齿槽与转子永磁体相互作用产生的周期性转矩波动（即使无外部负载）。无框力矩电机在空载低速旋转时的转矩脉动，评估运动平稳性的影响（如机器人关节的微抖动）。

4、总谐波失真（THD）与阶次分析

通过无框力矩电机测试系统测试电机输入电流/电压的THD（反映谐波含量），评估电磁干扰（EMI）水平；结合阶次分析（将振动/噪声信号与电机转速关联），定位特定频率下的电磁噪声源（如绕组谐波或磁路不对称）。THD过高可能导致驱动器过热或控制精度下降。

四、无框力矩电机控制相关电性能测试

1、霍尔传感器测试

针对内置霍尔传感器的无框力矩电机，测量霍尔元件的安装角度及偏移角度。霍尔信号用于换相控制，其精度直接影响电机的启动和低速运行稳定性。

2、相位差测试

分析无框力矩电机各相绕组间电流/电压的相位关系，确保功率管桥臂换相逻辑正确。相位差偏差可能导致转矩波动或效率降低。

AIP艾普专注全球电机测试，研发生产的机器人无框力矩电机测试系统可实现对电机电性能的全维度、高精度评估。“一站式”的机器人无框力矩电机测试方案助力企业研发与量产环节的快速迭代。

未来，随着机器人技术的快速发展，艾普智能将持续深耕电机测试领域，为无框力矩电机的性能升级与产业落地提供更强劲的支撑，赋能全球机器人产业高质量发展！