【正文】
圖 電流電壓法測量冷態(tài)電阻接線圖( a)( b) 在精確測量時,無論采用上述哪一種接法,都應(yīng)對測量值進行儀表誤差修正。 電流電壓法按電流表或電壓表所接的位置不同而有兩種不同的接線,如圖 ( a)為電壓表后接法,它適用于所用電壓表的內(nèi)阻遠大于被測電阻的場合,有的標準中規(guī)定兩者的比值大于或等于 200 時采用此法。 測量儀器 本系統(tǒng)主要用電流電壓表或數(shù)字電橋來測量繞組電阻。溫升試驗完成后再測量繞組的熱態(tài)電阻,利用兩者差值來確定繞組的平均溫度。在電機型式試驗中分析電機效率時,用此電阻值來計算繞組的銅耗。 測試標準 國家標準規(guī)定電機組在工作溫度時絕緣電阻應(yīng)符合下式 [1]: ( ) 式中 ?—— 電機繞組的絕緣電阻( MΩ) ?—— 電機繞組的額定電壓( ?); ?—— 電機額定功率( ??)。試驗時,不參與試驗是繞組應(yīng)與機殼可靠連接。檢查試驗時,可只在實際狀態(tài)下進行。三相電阻測試儀是由杭州威博儀器公司生產(chǎn)的專用帶電測試電阻的儀器 ,其測試結(jié)果比較準確,測試數(shù)據(jù)直接由擴展的串行通信接口傳送給計算機進行處理。絕緣電阻隨繞組溫度上升而呈指數(shù)關(guān)系下降: ??????????????式中 ??為溫度 ??時的絕緣電阻, ??為環(huán)境溫度;??為溫度 ??時的絕緣電阻。繞組殘存電荷和絕緣表面狀況等。因此,在各種電機的試驗方法標準中,第一項試驗便是測定電機繞組各相之問及其對機殼的絕緣電阻。測定電機繞組的絕緣電阻可以反映電機電阻絕緣處理質(zhì)量,以及絕緣受潮和表面污染情況。 直接測量的誤差比較明確,而間接測量的誤差 則需通過一定方法的計算才能得到。 測量結(jié)果的誤差計算 測量分直接測量和間接測量兩種。 微差法的優(yōu)點是:即使差值的測量精度不算高,因為差值和標準量相比很小,而標準量的精度較高,所以最后的結(jié)果精度也會較高。微差法是一種不徹底的零示法。這種已知量一般稱為標準器,它可以按需要做成較高的精度。 ( 4) 采用特殊的測量方法消除或削 弱誤差 ① 零點法。 ( 3) 方法誤差或理論誤差的消除 由于測量方法所造成的誤差,有的有一定規(guī)律和修正方法,如用電流電壓法求取繞組的冷態(tài)電阻時,電壓表或電流表在測量中造成的誤差句可以按有關(guān)公式進行修正。其次是試驗過程中的人員組織調(diào)配和相互配合問題。 在每次使用前,應(yīng)對儀器儀表的接線,指針的位置(不通電應(yīng)指零位的儀器儀表),使用環(huán)境條件等進行一次嚴格地檢查,不符合要求的,應(yīng)進行更正后再投入使用。 削弱系統(tǒng)誤差的基本方法 消除或削弱系統(tǒng)誤差主要方法是針對不同的誤差源進行有針對性的事前處理和防范。 精確度。 精密度。 準確度。 ( 4)環(huán)境誤差 由于環(huán)境(如溫度、濕度、氣壓、電磁場等)的變化使測量值偏離規(guī)定值而產(chǎn)生的誤差叫做環(huán)境誤差。 ( 3)人員誤差 人員誤差是由于測量人員的感覺器官和運動器官所造成的誤差。 ( 2)方法誤差 方法誤差也稱理論誤差。 ③ 裝備、附件誤差。 ② 儀表誤差。 ( 1) 裝置誤差 ① 標準器誤差。它常在多檔和連續(xù)刻度的儀器儀表中應(yīng)用。相對誤差越小,準確度越高。 對于真值可知的測量值,我們可以對其進行修正。 ③ ?標準器相對真值。 ?可知的真值有如下幾種: ① ?理論真值。 Δ ??=?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????( ???) ?給出值 ? 包括測量值、標稱值、近似值等。 (1) 絕對誤差 某量的給出值與它的真值之差,稱為絕對誤差,簡稱真誤差。 測量誤差的原理 一切實驗檢測結(jié)果都具有誤差,或者說,誤差自始至終存在于一切科學(xué)實驗及檢測的過程中。 電機溫升的 測量方法根據(jù)國家標準的規(guī)定有四種:溫度計法、電阻法、埋置檢溫計法和迭加法(雙橋?qū)﹄姕y溫法),紅外線測溫儀溫度指示器等等。國家標準中對電機的鐵心,軸承,潤滑油,冷卻介質(zhì)等規(guī)定了溫度的極限值,對電機的繞組也規(guī)定了溫升的極限值。電機試驗標準中規(guī)定要進行溫升試驗,其目的就是在于熱穩(wěn)定狀態(tài)下測定電機各部分的溫度。 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的測量 測量轉(zhuǎn)速的方法很多,主要分為數(shù)字式測速和模擬式測速兩類,數(shù)字式測速是通過某種方法讀出一定時間內(nèi)的總轉(zhuǎn)速或一定轉(zhuǎn)速所經(jīng)歷的時間來計算轉(zhuǎn)速,而模擬方法是測出有瞬時值轉(zhuǎn)速引起的某種物理量的(如離心力等)的變化來表示轉(zhuǎn)速的大小。在智能化電機測試系統(tǒng)中,功率因數(shù)的測量由 功率因數(shù)變送器 ( GACOS062) 來完成。 有功功率和無功功率的測量 交流電路的有功功率定義為電壓和電流瞬時值的乘積,即 ?( ?) ??( ?) ?( ?) ,對其進行離散化處理,對于 第 ?個采樣點( ?????)時 的瞬時功率為 [1]: ?( ???) ??( ???) ?( ???) ?????????????????????????????????????????????????????????????( ???) ?由式可知,計算瞬時功率,要求采用同一時刻的電壓和電流值相乘,在本系統(tǒng)中 是首先利用電流互感器把線路電流變?yōu)?5A 以內(nèi)的信號再利用 三相三線有功無功功率變送器 ( GAP/ Q3062) 測得系統(tǒng)中的有功功率和無功功率。這些測試儀它們可以單獨測量電機某些參量,又可根據(jù) 靈活、方便的通訊協(xié)議,把采集得到的數(shù)據(jù)送到計算機 [1]。在這些物 理量中又有電量和非電量之分,對于交流電機而言,電量的測量主要包括交流電壓、交流電流及其有效值、平均功率、功率因數(shù)及效率、繞組冷態(tài)直流電阻的測量等,非電量的測量主要包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、溫升的測量 電機的測試包括電機的電壓、電流、功率、頻率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)及溫度等量 的采樣,本系統(tǒng)采用的都是智能儀器儀表對信號進行采樣然后再用 RS485 通信協(xié)議來通信從而測量系統(tǒng)的各電量參數(shù) 。 第 2 章 系統(tǒng)的測量原理 系統(tǒng)各物理量的測量原理和方法 電機試驗無論是型式試驗還是出廠試驗都要對被測電機的電壓、電流、功率。檢測電流 ???、電壓 ??、輸入功率 ??、工頻 ?、扭矩 ?、轉(zhuǎn)速 ?、效率 η 、功率 cos φ 、轉(zhuǎn)差率 ?、輸入功率 ??,自動繪制工作特性曲線。檢測電流 ???、電壓 ??、輸入功率 ??、工頻 ?、扭矩 ?、轉(zhuǎn)速 ?、效率 ?、功率 cosφ 、轉(zhuǎn)差率 ?、輸入功率 ??,利用帶電測溫儀帶電測量電機各部分的溫 度。測量繞線電機的開路電壓。測量繞線電機的開路電壓。 (3) 堵轉(zhuǎn)試驗。 (2) 空載試驗。 試驗項目 : (1) 絕緣電阻試驗。 ( 4) 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量儀采用單線控制,具有抗干擾特點,使系統(tǒng)可靠,運行穩(wěn)定。 ( 2) 各種儀器的測試精度高,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)速的測量要準確。隨著電機技術(shù)的不斷成熟和電機性能的不斷提高,傳統(tǒng)的測試技術(shù)越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化的要求,自動測試技術(shù)取代傳統(tǒng)的測試技術(shù)勢在必行。整個過程中的人工操作頻繁,容易造成操作誤差,不適合現(xiàn)代化的集中管理。 目前此研究領(lǐng)域存在問題 傳統(tǒng)的系統(tǒng)采用人工手動調(diào)節(jié)的模擬量 控制,諸如繼電器、接觸器、定時器、計數(shù)器等。 該項目的完成提高了我國機電行業(yè)自動測試技術(shù)的水平,為我國機電產(chǎn)品的性能和質(zhì)量上臺階提供了保障。與國外相比,我國自動測試技術(shù)的發(fā)展 緩慢,測試手段落后。并可輸出打印、存檔、隨時調(diào)閱。交流電機試驗計算機采集處理系統(tǒng)的設(shè)計正是根據(jù)電機測試技術(shù)發(fā)展的需要,結(jié)合電器控制、電力電子技術(shù)、計算機通訊等多種知識完成的。目前,很多大型企業(yè)和高校對其進行了一系列卓有成效的改造,測量精度越來越高,操作起來更加便利。計算機在測試系統(tǒng)中已作為測試設(shè)備的一部分,大大提高了電機試驗的精度與速度,減少測量結(jié)果的誤差,對產(chǎn)品質(zhì)量起到了監(jiān)督和保證作用,開辟了電機發(fā)展的又一新紀元。 課題設(shè)計的研究意義及其研究內(nèi)容 電機測試技術(shù)對電機工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。它已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工手動和人工讀數(shù)方式發(fā)展為完全以計算機為中心,采用數(shù)據(jù) 采集與傳感器相結(jié)合的集中管理和分散控制的自動測試系統(tǒng),能最大限度的完成測試工作的全過程。 Computer。 關(guān)鍵詞 : 三相異步電機 智能儀表 計算機 測試 The exchanges electrical engineering experiments the auto collects with control the design of the system Abstract : In recent years, the large quantity expansion application of the calculator is to tests automatically the development of the system expanded the new path, the technical and quick development in electronics in modern age is again for increase the accuracy that electrical engineering experiment is with the speed, proceed dynamic characteristic test and adoption the new test method provided the possibility, further pushing electrical engineering test technical development. Develop at this kind of background next, we proceeded the intelligence turns the electrical engineering the automatic test and control the study of the system. The exchanges electrical engineering experiments the auto collects is the design, calculator that the design, intelligence gauge that the design to pass to experiment power supply system, electrical engineering pattern experiments the set to collect to show the system collect design and electrical engineerings that handles primarily with design that control the system the system experiment the report the auto the born waiting five big parts begin, realizing to various datas that electrical engineering experiment, namely direct current electric resistance, insulate the electric resistance, electric current, electric voltage, power and turn soon, temperature, vibration, noises etc. practices the auto adopts the kind, all data after calculator handles analysis, auto born experiment the report. Keywords: Three dissimilitudes and electrical engineering。在這種發(fā)展背景下,我們進行了智能化電機自動測試與控制系統(tǒng)的探討。 ( 6) 5月 21日至 5月 30日:計算機采集處理系統(tǒng)設(shè)計框圖,電機試驗報告自動處理。 ( 4) 4月 21日至 5月 10日:低壓電機型式試驗臺設(shè)計。 ( 2) 3月 26日至 4月 9日:畢業(yè)實習(xí)。 畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書 設(shè)計(論文)題目: 交流異步電機試驗自動采集與控