【正文】 he puter as the core of automatic test system, various data collection using transformer, transmitter posed by singlechip microputer intelligent and instrument equipment position test system hardware device. The test system is divided into three parts: the puter data processing and display parts。電機(jī)試驗(yàn)對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)及制造有著非常重要的意義，而傳統(tǒng)的電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)主要由模擬設(shè)備和機(jī)械式測(cè)量?jī)x表構(gòu)成，試驗(yàn)人員工作繁重，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作復(fù)雜，且由于 人為因素，數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確。可見計(jì)算機(jī)在測(cè)試系統(tǒng)中己成為了測(cè)試設(shè)備的一部分。普通儀器測(cè)量常用 級(jí)和 級(jí)儀表，加上讀數(shù)的人為誤差使測(cè)量精度難保證，計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，能對(duì)大量的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行再加工，有效地處理系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，從而降低試驗(yàn)誤差，明顯提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。 （ 5）計(jì)算機(jī)的開放式系統(tǒng)使其具有極強(qiáng)的通用性和多功能性，對(duì)于不同的測(cè)量任務(wù)只需更換配在它上面的儀器設(shè)備就可以完成，特別是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展，使得某些硬件設(shè)備需要更換時(shí)，只需改變系統(tǒng)上的某一部分的硬件和計(jì)算機(jī)的軟件，就可以對(duì)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)講行升級(jí)改進(jìn)。指定函數(shù)關(guān)系的計(jì)算 :可以對(duì)被測(cè)參數(shù)進(jìn)行非線形校正 :也可通過對(duì)機(jī)內(nèi)測(cè)量基準(zhǔn)進(jìn)行自校并把系統(tǒng)誤差存儲(chǔ)起來，再?gòu)臏y(cè)量數(shù)據(jù)中扣除，以提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。 （ 2）各種儀器的測(cè)試精度高，數(shù)字顯示轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率、功率因素、電流、電壓，電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速 的測(cè)量要準(zhǔn)確。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的重要器件是模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/D。檢測(cè)空載電流、空載電壓、空載輸入功率，繪制空載特性曲線。檢測(cè)最大轉(zhuǎn)矩，各轉(zhuǎn)速情況等。試驗(yàn)的過程控制是由測(cè)試硬件平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)，要全面準(zhǔn)確地完成電機(jī)的自動(dòng)測(cè)試，該試驗(yàn)系統(tǒng)的硬件主要有 (3): (1) 試驗(yàn)電源設(shè)備 (2) 高壓型式試驗(yàn)臺(tái) (3) 測(cè)試儀表 :各種試驗(yàn)參數(shù)的智能測(cè)量?jī)x器儀表 (4) 微型計(jì)算機(jī) :用于實(shí)驗(yàn)過程中的控制，數(shù)據(jù)采集，處理，以及報(bào)告生成輸出 各性能參數(shù)的測(cè)試原理 電機(jī)試驗(yàn)無論是型式試驗(yàn)還是出廠試驗(yàn)都要對(duì)被測(cè)電機(jī)的電壓、電流、功率、頻率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)以及溫度等一些物理量進(jìn)行測(cè)試。由計(jì)算機(jī)對(duì)電壓和電流采樣電路同時(shí)下達(dá)開始采樣命令，同時(shí)啟動(dòng)電壓和電流 A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完畢后先進(jìn)行鎖存，然后由計(jì)算機(jī)分別下達(dá)指令，取出電壓和電流值。 為保證電機(jī)的正常運(yùn)行，那么電機(jī)各部件的穩(wěn)定溫升不得超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 的允許值。 試 驗(yàn)過程 本系統(tǒng)主要用電阻測(cè)試儀來測(cè)量繞組電阻。 （ 5）驗(yàn)證新產(chǎn)品磁路設(shè)計(jì)的合理性。 數(shù)據(jù)分析 空載試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)在試驗(yàn)完畢后會(huì)自動(dòng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，并會(huì)提示你是否實(shí)時(shí)打印空載試驗(yàn)的單個(gè)報(bào)表。試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)子被堵住不動(dòng)，通常在定子繞組上施加額定頻率的三相電壓。 (2)試驗(yàn)完畢，計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 曲線擬合最后得出堵轉(zhuǎn)特性曲線。 本系統(tǒng)的溫升試驗(yàn)主要用直接負(fù)載法，加負(fù)載的方法用電源回饋法：兩臺(tái)相同的異步電機(jī)用連軸器連接，負(fù)載電機(jī)的勵(lì)磁電路由另外的電源供電。 （ 2）試驗(yàn)完 畢，停止電機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并存入數(shù)據(jù)庫(kù)。 （ 3）輸出負(fù)載試驗(yàn)的結(jié)果，打印報(bào)表。電壓的負(fù)序分量和零序分量均不超過正序分量的 1%；在進(jìn)行溫升試驗(yàn)時(shí)，負(fù)序分量不超過正序分量的 %，零序分量的影響予以消除。調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁可以調(diào)節(jié)輸出電壓，采用電壓負(fù)反饋閉環(huán)控制，可以保證試驗(yàn)電源電壓的穩(wěn)定性。 17DP 利用本身的輸出電壓來作其閉環(huán)反饋控制； 12ZF 利用被試機(jī)的輸入電流來作其閉環(huán)電流反饋控制； 11TD、 11ZF、 12TF 利用本身的勵(lì)磁電流來進(jìn)行閉環(huán)電流反饋控制； 11TF 利用本身的輸出電壓（電樞電壓）來進(jìn)行閉環(huán)電壓反饋控制。此時(shí)再給11TF 加上勵(lì)磁電流，使其工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)。 湖南工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 21 設(shè)計(jì)采用一套可控硅控制柜（ 500V,20xxA），利用閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)兩臺(tái)直流電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)速控制――直流自動(dòng)調(diào)速裝置 17DP。 ⑸ 5CP 為三相半控橋式可控整流電源柜，整流變壓器為 60KVA、 380V/70V,輸出直流為 80V/600A，供給 11TD 勵(lì)磁，采用電流反饋形成閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)流。第三代儀表便是近來發(fā)展迅速的智能儀表。第二代儀表是數(shù)字式的儀表，如數(shù)字電壓表、數(shù)字頻率計(jì)、數(shù)字式溫度顯示調(diào)節(jié)儀等等。 ⑴ 1CP 為三相半控橋式可控整流電源柜，整流變壓器為 25KVA、 380V/180V,輸出直流為 220V/100A，供給 11ZF 勵(lì)磁，根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)不同，選擇電流反饋或轉(zhuǎn)速反饋，觸發(fā)控制板采用以單片機(jī)為核心的數(shù)字觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 17DP 利用本身的輸出電壓來作其閉環(huán)反饋控制； 11TF 利用本身的輸出電壓（電樞電壓）來進(jìn)行閉環(huán)電壓反饋控制； 11TD、 11ZF、 12TF、 12ZF 利用本身的勵(lì)磁電流來進(jìn)行閉環(huán)電流反饋控制。 11TF 發(fā)出來的電直接給被試電機(jī) M供電，而被試電機(jī)讓其堵轉(zhuǎn) ,不帶負(fù)載。此時(shí)再給11TF 加上勵(lì)磁電流，使其工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：在 電機(jī)進(jìn)行溫升試驗(yàn)時(shí)，負(fù)序分量應(yīng)不超過正序分量的 %，零序分量的影響應(yīng)予排除（在三相三線制供電系統(tǒng)不出現(xiàn)零序分量）；其他試驗(yàn)，負(fù)序分量和零序分量均不應(yīng)超過正序分量的 1%。 122 nTP ??p fn ?? 602高壓異步電機(jī)微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 試驗(yàn)過程 1. 運(yùn)用智能儀表（激光轉(zhuǎn)速計(jì)）測(cè)量轉(zhuǎn)速，讀入計(jì)算機(jī) 2. 最大轉(zhuǎn)矩的測(cè)量： 初始參數(shù)： （ 1）直流電阻測(cè)定已求得換算至基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的電阻值 refR1 （ 2）由空載試驗(yàn)求得的參數(shù)，可得： 空載電流的有功分 量： 300 103 ??? n fwr U PPI 空載電流的無功分量： 20200 rx III ?? （ 3）由堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)求得的參數(shù)，可得： 堵轉(zhuǎn)電流：knkkn UUII ? 堵轉(zhuǎn)功率： 2?????????knkkn UUPP 堵轉(zhuǎn)電流的有功分量：nknkr UPI 3? 堵轉(zhuǎn)電流的無功分量： 22 krknkx III ?? 計(jì)算最大轉(zhuǎn)矩 rkr IIK 0?? xkx IIH 0?? ???????? ?? HKHr 221 222 HKI k ?? nrefkURIK 1221 ? 由 KHtg ?? 求出 ? 、 2?tg 23 ?tgrUTn? refsfwnm S PPPP ? ??? 1 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)： mt PTcK ?? 式中：對(duì) 10kW 及以上的籠型電機(jī)，取 c=；對(duì)繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)和小于 10kW 的籠型電機(jī)，取 c=。 湖南工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 13 P1，定子電流I1，效率η、功率因數(shù) cosФ及轉(zhuǎn) 差率 Sref與輸出功率 P2的關(guān)系曲線，并考核效率和功率因數(shù)是否合格，取得分析電機(jī)運(yùn)行性能的必要的數(shù)據(jù)資料。 試驗(yàn)過程中，每隔半小時(shí)記錄被試電機(jī)的電壓，電流和輸入功率，以及定子鐵心，軸承，風(fēng)道進(jìn)出口處的冷卻介質(zhì)和周圍環(huán)境冷卻介質(zhì)的溫度。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電機(jī)的鐵心，軸承，潤(rùn)滑油，冷卻介質(zhì)等規(guī)定了溫度的極限值，對(duì)電機(jī)的繞組也規(guī)定了溫升的極限值。 （ 3）考慮籠型轉(zhuǎn)子的鑄鋁質(zhì)量及轉(zhuǎn)子槽形尺寸設(shè)計(jì)的合理性。若讀數(shù)時(shí)的電源頻率與額定頻率有偏差，則額定頻率時(shí)的空載電壓為： ?00 )( UffU n ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????（ ） ? （ 2） 求三相線電流平均值 ?取三相線電流測(cè)量值的算術(shù)平均值作為實(shí)際的空載電流。 （ 2）試驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)立即將電機(jī)停下，并測(cè)量定子繞組的電阻，并記錄測(cè)量電阻所用的時(shí)間。 （ 2）在檢查試驗(yàn)中，求額定頻率和額定電壓下的空載電流和空載損耗。 電壓互感器 差分放大器 過零比較器 湖南工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 9 第 3 章 電機(jī)試驗(yàn) 絕緣電阻測(cè)量 試驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)量所有繞組對(duì)機(jī)殼的絕緣電阻 試驗(yàn)?zāi)康? 絕緣電阻測(cè)定是一個(gè)頗 為重要的非破壞性試驗(yàn)。在智能化電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)中，功率因 數(shù)的測(cè)量由功率計(jì)來完成。 電壓電流的測(cè)量 若將電壓有效值公式 ()離散化，以一個(gè)周期內(nèi)有限個(gè)采樣電壓的數(shù)量來代替一個(gè)周期內(nèi)連續(xù)變化的電壓函數(shù)值，則 ?? ?? Nm mm TuU 1 2 （ ） 湖南工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 7 式中 △ Tm——— 相鄰兩次采樣的時(shí)間間隔； um————— 第 m1 個(gè)時(shí)間間隔的電壓采樣瞬時(shí)值； N————— 一個(gè)周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)。 電動(dòng) — 發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率調(diào)節(jié)以及被試電機(jī)的負(fù)載調(diào)節(jié)可在計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。檢測(cè)電流、電壓、輸入功率、工頻、轉(zhuǎn)速、效率、功率、轉(zhuǎn)差率、輸入功率，利用帶電測(cè)溫儀帶電測(cè)量電機(jī)各部分的溫度。它在實(shí)現(xiàn)快速測(cè)試、高準(zhǔn)確度測(cè)試、綜合參數(shù)測(cè)試和自動(dòng)測(cè)量方面比一般測(cè)試裝置具有突出的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于微型計(jì)算機(jī)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，所以在測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算處理和最后顯示測(cè)試結(jié)果方面可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)表格、曲線和 圖形等各種形式的輸出。 其次用微型計(jì)算機(jī)控制的測(cè)量裝置必須具有以下功能 : (1)測(cè)量裝置必須具備接受某種程序控制的能力，即能接受數(shù)字指令，并按照這 些指令來改變測(cè)量部分的電路狀態(tài)，從而完成指定的操作或執(zhí)行某一規(guī)定的任務(wù)。 電機(jī)試驗(yàn) 電機(jī)試驗(yàn)是利用儀器、儀表以及相關(guān)設(shè)備，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對(duì)電機(jī)制造過程中的半成品和成品，或以電機(jī)為主體的配套產(chǎn)品的電氣性能、力學(xué)性能、安全性能及可靠性能等技 術(shù)指標(biāo)進(jìn)行的檢驗(yàn)。因?yàn)槿藗兛梢詫㈩A(yù)先編好的程序存放在只讀存儲(chǔ)器 ROM 中，使用人員接上被測(cè)設(shè)備后，只要按 動(dòng)面板湖南工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 或鍵盤上的功能鍵，測(cè)量裝置或控制裝置便可在微型計(jì)算機(jī)的控制下按程序自動(dòng)操作 。傳統(tǒng)測(cè)量所得的數(shù)據(jù)一般都會(huì)有人為誤差，特別是試驗(yàn)時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，更易產(chǎn)生誤差，并且傳統(tǒng)的測(cè)量方法一般要逐點(diǎn)改變 電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)以便測(cè)量其參數(shù)，多為靜態(tài)測(cè)量，而電機(jī)微機(jī)測(cè)試系統(tǒng)有合理的設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的測(cè)試保證其可靠性，可以進(jìn)行大量重復(fù)的測(cè)試，不易出錯(cuò)，不僅能測(cè)量電機(jī)的靜態(tài)特性，而且可同時(shí)測(cè)量電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性。近代電子技術(shù)的迅速發(fā)展又為提高電機(jī)試驗(yàn)的精度和速度、進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性測(cè)試及采用新的測(cè)試方法提供了可能性，進(jìn)一步