電機自動測試系統
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。說明其系統組成、加載原理、轉矩轉速信號的產生，以及實現小功率異步電機不穩定區的自動測試。
關鍵詞：微電機；自動測試系統；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
在微電機生產過程中，需要對電機的各個參數進行測量。傳統的微電機測試中，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，由于各個參數讀取時間不同步，從而參數之間相對關系不對應，需要人工操作和記錄試驗數據，而且不能測試出異步電機的不穩定區。采用計算機控制的電機自動測試系統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不僅能進行各種電機的自動測試及存貯數據、繪制曲線，而且能對數據進行后處理工作。
2 系統組成
系統由pc機、磁滯測功機、電參數測量儀、可編程控制器、轉矩轉逮儀、打印機等構成。根據電機測試要求，用上述儀器設備可靈活地組成多種測功系統。該系統采用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點，使系統可靠，運行穩定。pc機完成發出控制指令和數據處理、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)傳送數據。磁滯測功機給電機加載及檢測轉矩轉速信號；電參數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，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。電機自動測試系統中引入了可編程控制器，根據計算機的指令，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，實現了系統的閉環控制；轉矩轉速儀主要接收來自測功機的轉矩、轉速信號，經過可編程控制器并進行處理后將轉矩轉速功率顯示出來。系統框圖如圖1所示。
3加載原理及轉矩、轉速信號的產生
3.1加載原理
在電機自動測試系統中，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，氣隙中產生磁場，磁場與轉子材料相互作用，產生與激磁電流成正比的轉矩。
3.2轉矩信號的產生
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，產生與轉矩成正比的模擬電壓信號。
3.3轉速信號的產生
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異步電機不穩定區自動測試的實現原理
用傳統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，難以穩定運行在其工作點上，不能實現不穩定區工作特性的測試。而電機自動測試系統采用了可編程控制器，它能根據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 |
