實用化異步電機(jī)性能微機(jī)測試系統(tǒng)設(shè)計
武衛(wèi)東 李朗如(華中理工大學(xué)武漢430074)
張桂香 王煉紅（湖南大學(xué)）
摘 要:結(jié)合實際課題，基于實用性原則，介紹了異步電機(jī)cat系統(tǒng)的硬件、軟件組成、技術(shù)力案確定以及設(shè)計原則。現(xiàn)場運行表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，且具有較高的性能價格比。
敘 詞:異步電機(jī)試驗i算機(jī)輔助浸b試系統(tǒng)
1引 言
隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，目前國內(nèi)的電機(jī)cal系統(tǒng)硬件基本上采用以個人計算機(jī)為中心，配合其它外圍采集、控制電路組成。由于大部分電機(jī)cat系統(tǒng)均為從事電機(jī)科研的院所、高校研制，因此cat系統(tǒng)的功能、性能等的差異也較大。本文在考察了一些cat系統(tǒng)使用情況、聽取用戶建議的基礎(chǔ)上，以實用性為原則，介紹一種異步電機(jī)cat系統(tǒng)的設(shè)計思想、硬件、軟件組成及實現(xiàn)，現(xiàn)場運行表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，且具有較高的性能價格比。
2系統(tǒng)硬件組成及原理
電動機(jī)的型式試驗，根據(jù)廠方要求，設(shè)計中以取代常規(guī)儀表、人工讀數(shù)、人工計算的傳統(tǒng)測試方法為目標(biāo)，在保證測試精度滿足gb1032 - 85和gb9651- 88兩個異步電機(jī)國家試驗標(biāo)準(zhǔn)的前提下，遵循下列原則：
(1)盡可能達(dá)到系統(tǒng)硬件****性能價格比，以便于整個測試系統(tǒng)推廣使用。
(2)犀可能取代價格昂貴的專用測試儀器，以減少用戶設(shè)備總投資。
(3)盡可能不對用戶提出對原有試驗設(shè)備及場地的改造要求，能夠與原有設(shè)備及操作臺同時使用。
(4)盡可能使系統(tǒng)小型輕量化。
(5)系統(tǒng)脫開主機(jī)后，仍然可以按照傳統(tǒng)試驗方法進(jìn)行試驗工作。
2.2技術(shù)方案的確定
2.1設(shè)計原則
從所述設(shè)計原則出發(fā)，對系統(tǒng)硬件整體方案確定如下：
為滿足設(shè)計原則(5)，采用如圖1所示的“積木式”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)的組合、分解、維修、計量均十分方便。
數(shù)據(jù)采集部分采用以280單板機(jī)為核心的智能儀表，考慮到電機(jī)性能試驗測量系數(shù)的采集不是非常復(fù)雜，單板機(jī)64k內(nèi)存完全滿足需要，此外，單板機(jī)成本低、接口擴(kuò)展靈活，因此數(shù)據(jù)采集部分選用單板機(jī)系統(tǒng)符合****性能價格比的要求。單板機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)單一的數(shù)據(jù)采集，采集程序不易“跑飛”，系統(tǒng)的可靠性也得到了保證。溫度和繞組電阻的采集，采用gc9100智能電機(jī)參數(shù)測試儀完成。
數(shù)據(jù)分析、處理部分采用個人計算機(jī)，它在系統(tǒng)中負(fù)責(zé)指揮，包括輸入命令、指揮程序走向、指揮采集部分工作、處理試驗數(shù)據(jù)、分析試驗結(jié)果、繪制特性曲線、打印試驗報告、存貯試驗資料、監(jiān)視試驗過程中某些量的變化等。利用pc機(jī)作為主機(jī)，目前已不存在價格因素的限制，其優(yōu)點在于pc機(jī)上豐富的軟件、硬件資料為實現(xiàn)測試系統(tǒng)操作簡便、直觀提供了便利，同時，大大縮短了軟件的開發(fā)周期，方便了調(diào)試和維護(hù)，也保證了軟件的可靠性。
為保證測試系統(tǒng)具有較高的測試精度，盡可能減少中間環(huán)節(jié)，以減少系統(tǒng)的總體誤差，測量部分盡量不通過轉(zhuǎn)換器和測試儀表等中間環(huán)節(jié)作橋梁，而由zc-802、gc9100對被測量直接采集，ac-dc轉(zhuǎn)換，送高精度a/d，再由zc-802、gc9100各自cpu快速運算后獲得精確測量值，因此，在提高測量精度的同時，大大降低了系統(tǒng)成本。
因廠方以前的試驗工作中對轉(zhuǎn)矩的測量采用交流測功機(jī)，在不浪費廠方原有設(shè)備的前提下，對交流測功機(jī)進(jìn)行了改造，即將交流測功機(jī)與czb-2型電阻應(yīng)變式測力傳感器配合以與cat系統(tǒng)接口。應(yīng)用測功機(jī)方案測量轉(zhuǎn)矩，操作方便，測量準(zhǔn)確度高，國家試驗標(biāo)準(zhǔn)也推薦對小容量異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩測量采用交流測功機(jī)。
2.3主要關(guān)鍵電路原理
2.3.1電測量系統(tǒng)及其接口電路
系統(tǒng)中的主電路如圖2所示。d為一臺被試異步電機(jī)，經(jīng)三相調(diào)壓器與三相電網(wǎng)連接，三相電流信號分別由電流互感器1、2、3的副邊得到，線電壓信號uab、uce分別由電壓互感器1、2的副邊輸出，三相功率則根據(jù)二 |
