電機自動測試系統(tǒng)
李舒陽1，李 波2
(1．西安微電機研究所，陜西西安 710077；2．哈爾濱電機有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 15 0001)
摘 要：主要介紹一種適用于小功率電機、微特電機的自動測試系統(tǒng)。說明其系統(tǒng)組成、加載原理、轉矩轉速信號的產(chǎn)生，以及實現(xiàn)小功率異步電機不穩(wěn)定區(qū)的自動測試。
關鍵詞：微電機；自動測試系統(tǒng)；異步電機
中圖分類號：tm306 文獻標識碼：a 文章編號:1001-6848(2000)06-0032-03
1 引 言
在微電機生產(chǎn)過程中，需要對電機的各個參數(shù)進行測量。傳統(tǒng)的微電機測試中，一般采用測功機進行加載，轉矩轉速儀顯示出電機轉矩、轉速及輸出功率，電參數(shù)測量儀測量出電機輸入電壓電流等。測試出電機若干工作點，在坐標紙上繪出相應的坐標，描點，連成曲線。這種測試方法，由于各個參數(shù)讀取時間不同步，從而參數(shù)之間相對關系不對應，需要人工操作和記錄試驗數(shù)據(jù)，而且不能測試出異步電機的不穩(wěn)定區(qū)。采用計算機控制的電機自動測試系統(tǒng)能很好地解決這些問題[1-2]，其模塊化結構、智能化儀器、能自由組合和自動識別的微電機自動測試系統(tǒng)不僅能進行各種電機的自動測試及存貯數(shù)據(jù)、繪制曲線，而且能對數(shù)據(jù)進行后處理工作。
2 系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由pc機、磁滯測功機、電參數(shù)測量儀、可編程控制器、轉矩轉逮儀、打印機等構成。根據(jù)電機測試要求，用上述儀器設備可靈活地組成多種測功系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用pc機作為上位機，單片機為各測量項目的下位機。綜合了pc機的運算能力強和單片機的抗干擾的優(yōu)點，使系統(tǒng)可靠，運行穩(wěn)定。pc機完成發(fā)出控制指令和數(shù)據(jù)處理、打印及繪制特性曲線。單片機完成測試、控制、顯示，并向上位機(pc機)傳送數(shù)據(jù)。磁滯測功機給電機加載及檢測轉矩轉速信號；電參數(shù)測量儀為交直流通用型儀表，其頻率范圍為dc～2. 5khz，測量被試電機輸入電氣參數(shù)，如電壓、電流、功率等，使用時只需將電源接至功率表輸入端，功率表輸出端接被試電機即可。電機自動測試系統(tǒng)中引入了可編程控制器，根據(jù)計算機的指令，對被試電機進行加載，并將測功機輸出的轉矩、轉速信號放大處理并存到自己的內存單元供計算機調用和顯示，通過可編程控制器，實現(xiàn)了系統(tǒng)的閉環(huán)控制；轉矩轉速儀主要接收來自測功機的轉矩、轉速信號，經(jīng)過可編程控制器并進行處理后將轉矩轉速功率顯示出來。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
3加載原理及轉矩、轉速信號的產(chǎn)生
3.1加載原理
在電機自動測試系統(tǒng)中，采用磁滯測功機，其制動器原理圖如圖2所示，制動器由內外定子及轄子組成，定子內裝有激磁線圈，轉子為空心杯形，由磁滯材料制成。內外定子上均有齒和槽，內外定子安裝成齒對槽的位置。當激磁線圈中通人電流，氣隙中產(chǎn)生磁場，磁場與轉子材料相互作用，產(chǎn)生與激磁電流成正比的轉矩。
3.2轉矩信號的產(chǎn)生
轉矩信號由安裝在制動器懸臂梁上的4個應變式力矩傳感器拾取，在懸臂梁兩側分別粘有2個電阻應變片，組成全橋電路，產(chǎn)生與轉矩成正比的模擬電壓信號。
3.3轉速信號的產(chǎn)生
制動器同軸安裝有一個光學編碼器，在光學編碼器的兩端安裝有一個光電管和一個燈泡，光學編碼器均勻分布有齒和槽的圓盤，光學編碼器每旋轉1周，光電管產(chǎn)生60個脈沖，即光電管輸出頻率與轉速成正比的方波。
4異步電機不穩(wěn)定區(qū)自動測試的實現(xiàn)原理
用傳統(tǒng)測功機測試異步電機曲線時，一般使用恒轉矩功機，當負載轉矩大于電機的****轉矩時，電機即從****轉矩過渡到堵轉狀態(tài)，難以穩(wěn)定運行在其工作點上，不能實現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)工作特性的測試。而電機自動測試系統(tǒng)采用了可編程控制器，它能根據(jù)轉速反饋信號來控制磁滯制動器定子線圈的激磁電流，從而達到控制轉矩的目的 |
