實(shí)用化異步電機(jī)性能微機(jī)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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(shí)際課題，基于實(shí)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(jì)原則。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，且具有較高的性能價(jià)格比。
敘 詞:異步電機(jī)試驗(yàn)i算機(jī)輔助浸b試系統(tǒng)
1引 言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)的電機(jī)cal系統(tǒng)硬件基本上采用以個(gè)人計(jì)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(tīng)取用戶(hù)建議的基礎(chǔ)上，以實(shí)用性為原則，介紹一種異步電機(jī)cat系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、硬件、軟件組成及實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，且具有較高的性能價(jià)格比。
2系統(tǒng)硬件組成及原理
電動(dòng)機(jī)的型式試驗(yàn)，根據(jù)廠方要求，設(shè)計(jì)中以取代常規(guī)儀表、人工讀數(shù)、人工計(jì)算的傳統(tǒng)測(cè)試方法為目標(biāo)，在保證測(cè)試精度滿(mǎn)足gb1032 - 85和gb9651- 88兩個(gè)異步電機(jī)國(guó)家試驗(yàn)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(jià)格比，以便于整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)推廣使用。
(2)犀可能取代價(jià)格昂貴的專(zhuān)用測(cè)試儀器，以減少用戶(hù)設(shè)備總投資。
(3)盡可能不對(duì)用戶(hù)提出對(duì)原有試驗(yàn)設(shè)備及場(chǎng)地的改造要求，能夠與原有設(shè)備及操作臺(tái)同時(shí)使用。
(4)盡可能使系統(tǒng)小型輕量化。
(5)系統(tǒng)脫開(kāi)主機(jī)后，仍然可以按照傳統(tǒng)試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)工作。
2.2技術(shù)方案的確定
2.1設(shè)計(jì)原則
從所述設(shè)計(jì)原則出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)硬件整體方案確定如下：
為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)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(duì)系統(tǒng)的組合、分解、維修、計(jì)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(yàn)測(cè)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(mǎn)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(jià)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(cè)試儀完成。
數(shù)據(jù)分析、處理部分采用個(gè)人計(jì)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(yàn)數(shù)據(jù)、分析試驗(yàn)結(jié)果、繪制特性曲線、打印試驗(yàn)報(bào)告、存貯試驗(yàn)資料、監(jiān)視試驗(yàn)過(guò)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(jià)格因素的限制，其優(yōu)點(diǎn)在于pc機(jī)上豐富的軟件、硬件資料為實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、直觀提供了便利，同時(shí)，大大縮短了軟件的開(kāi)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(cè)試系統(tǒng)具有較高的測(cè)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(cè)量部分盡量不通過(guò)轉(zhuǎn)換器和測(cè)試儀表等中間環(huán)節(jié)作橋梁，而由zc-802、gc9100對(duì)被測(cè)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(yùn)算后獲得精確測(cè)量值，因此，在提高測(cè)量精度的同時(shí)，大大降低了系統(tǒng)成本。
因廠方以前的試驗(yàn)工作中對(duì)轉(zhuǎn)矩的測(cè)量采用交流測(cè)功機(jī)，在不浪費(fèi)廠方原有設(shè)備的前提下，對(duì)交流測(cè)功機(jī)進(jìn)行了改造，即將交流測(cè)功機(jī)與czb-2型電阻應(yīng)變式測(cè)力傳感器配合以與cat系統(tǒng)接口。應(yīng)用測(cè)功機(jī)方案測(cè)量轉(zhuǎn)矩，操作方便，測(cè)量準(zhǔn)確度高，國(guó)家試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也推薦對(duì)小容量異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩測(cè)量采用交流測(cè)功機(jī)。
2.3主要關(guān)鍵電路原理
2.3.1電測(cè)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(tái)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(hào)分別由電流互感器1、2、3的副邊得到，線電壓信號(hào)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 |
