专利名称：一种电机综合性能自动测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机性能自动测试系统，适用于测试所有类型的电机，尤其 是对异步电机不稳定区域可以稳定控制测试的电机综合性能自动测试系统。
背景技术：
电机性能自动测试系统是用于测试电机的性能参数(功率因数、转矩、转速、输出 功率等)、负载特性曲线及电机温升试验，以判定电机是否合格，其中电机负载特性曲线是 最重要的一个测试项目，该曲线可以直接判定被测电机是否符合电机设计要求。现有的 电机测试系统在对异步电机不稳定区域进行测试时，由于其惯性误差不能实现稳定控制测
试ο

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电机综合性能自动测试系统，在对 异步电机不稳定区域进行测试时，可以排除由于惯性误差引起的测试不准确，从而对异步 电机不稳定区域实现稳定控制测试。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是一种电机综合性能自动测试系统，该系统包括测功机、测功机智能控制仪、测功机 智能显示仪、电参数测量仪和计算机主机，所述测功机的输出端与测功机智能显示仪电连 接，测功机智能显示仪的输出端与测功机智能控制仪电连接，测功机智能控制仪的输出端 与测功机电连接，计算机主机的串口分别与电参数测量仪、测功机智能控制仪和测功机智 能显示仪通过串口线相连接。所述测功机可以是磁滞测功机、电磁测功机或涡流测功机中的一种。与现有技术相比，利用该系统的有益效果在于1、对异步电机不稳定区域进行测试时，由测功机智能控制仪主控、测功机和测功 机智能显示仪辅助控制来完成稳定控制，该控制是用锁相环控制方式来实现，该控制方式 比PID调节器控制反应快，比DSP控制技术稳定性好(转矩、转速都稳定控制)。2、对异步电机的测试证明转速稳定性控制在0. 5%范围内，转矩稳定性控制在 范围内。3、该系统可稳定测试所有类型电机，并可消除负载特性曲线的惯量误差。以下结合附图对本实用新型做进一步的详细说明

图1是本实用新型电机综合性能自动测试系统的结构框图。图2是测功机智能控制仪的工作原理框图。图3是基本锁相环系统电路图。图4是电机综合性能自动测试系统采用的锁相稳速控制电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种电机综合性能自动测试系统，该系统包括测功机1、测功机智能 控制仪2、测功机智能显示仪3、电参数测量仪4和计算机主机5，测功机1与放置在夹具上 的被测异步电机8相连接，所述测功机1的输出端与测功机智能显示仪3电连接，测功机智 能显示仪3的输出端与测功机智能控制仪2电连接，测功机智能控制仪2的输出端与测功 机1进行电连接，计算机主机5的串口分别与电参数测量仪4、测功机智能控制仪2和测功 机智能显示仪3通过串口线相连接，计算机主机5连接有液晶显示器8和打印机7。测功机 可以是磁滞测功机、电磁测功机或涡流测功机中的一种。在工作运行中，电参数测量仪4用于测试被测电机输入参数，即电压、电流、输入 功率、功率因数、频率。测功机1由制动器、转矩传感器、转速传感器(图中未示出)组成，用于对被测电 机加载并把转矩转换成模拟量，转速转换成脉冲量输出。测功机智能显示仪3 将测功机送来的转矩模拟量转换成数字量、转速脉冲量转 换成数字量并计算出输出功率一并显示。测功机智能控制仪2 根据转速返馈对被试电机进行加载控制，可以对任何电机 测试控制。计算机主机5用于控制整套系统自动对被试电机测试；数据采集处理；液晶显示 器用于曲线数据显示、打印机用于打印输出并保存。参考图2可以看出，测功机智能控制仪将外部送来转速信号通过整形电路整形， 再由转速测量电路测出电机空载转速，然后通过I/O 口控制电路、控制量程切换电路及锁 相环控制电路自动转换相对应的控制量程，单片机系统电路通过接收计算机发来的加载命 令进行处理，控制D/A控制电路、锁相环控制电路、功率放大电路(通过测功机)对被测电 机进行转速控制(即加载)。具体加载量大小、加载间隙时间全部由外部计算机决定。图3为基本锁相环系统电路图，可以看出基本锁相环系统由相位比较器、低通滤 波器和压控振荡器连接成闭环频率反馈系统。当无输入信号加到锁相环系统时，相位比较 器输出端为0，来自低通滤波器电压Vd(t)也为0，以使VCO工作于设定频率fo，亦称中心 频率；当有输入讯号加到锁相环时，相位比较器将输入的讯号的相位和频率与VCO的频率 相比较而产生一误差电压，它正比输入讯号和VCO的频率。误差电压Ve(t)被滤波并加到 VCO的控制输入；Vd(t)的变化是减少VCO和输入讯号频率的差。当VCO的频率足够接近于 输入讯号时，锁相环的闭环特性强迫VCO锁定在输入讯号的频率上，也就是说，除了有限的 相位差外，VCO的频率等同于输入讯号的频率，整个过程称为“捕捉”过程。本电机综合性能自动测试系统系统采用了锁相稳速控制电路，参考图4并结合 图3，Rl是限流电阻，R2是反馈电阻。锁相稳速控制原理如下用IOOHz基准频率作为基 准信号由控制端送到4046的PCAin脚，压控振荡器输出经一可编程序分频器，用4046中 相位比较器进行比较，改变可编程序分频器的分频数，若分频数1 999可变，那么可获得 IOOHz 999X IOOHz的间隔为IOOHz的任意频率。如果基准信号为10Hz，就可获得IOHz 999X IOHz的间隔为IOHz的任意频率，正是该电路的特性，所以可利用它并加上一些大功 率驱动电路就可以实现对被试电机的稳速控制。在这一系统中，可以将被试电机控制作为一独立的VC0，电机转速经过光电转换器测得并通过放大整形后得到转速信号fn，4046锁 相环将fn的值与要求控制基准频率信号fR进行比较，在相位比较器II的输出的误差电压 经滤波后再来控制被试电机的转速，当fn = fR入锁时，就能得到与参考基准频率具有相同 稳定度的电机的转速，改变基准频率能精密的控制电机的转速。对异步电机的测试证明转速稳定性控制在0. 5%范围内，转矩稳定性控制在 范围内。该系统可稳定测试所有类型电机，并可消除负载特性曲线的惯量误差。
权利要求一种电机综合性能自动测试系统，该系统包括测功机、测功机智能控制仪、测功机智能显示仪、电参数测量仪和计算机主机，其特征在于所述测功机的输出端与测功机智能显示仪电连接，测功机智能显示仪的输出端与测功机智能控制仪电连接，测功机智能控制仪的输出端与测功机电连接，计算机主机的串口分别与电参数测量仪、测功机智能控制仪和测功机智能显示仪通过串口线相连接，计算机主机连接有液晶显示器和打印机。
2.如权利要求1所述的电机综合性能自动测试系统，其特征在于所述测功机是磁滞 测功机。
3.如权利要求1所述的电机综合性能自动测试系统，其特征在于所述测功机是电磁 测功机。
4.如权利要求1所述的电机综合性能自动测试系统，其特征在于所述测功机是涡流 测功机。
专利摘要一种电机综合性能自动测试系统，包括测功机、测功机智能控制仪、测功机智能显示仪、电参数测量仪和计算机主机，所述测功机的输出端与测功机智能显示仪电连接，测功机智能显示仪的输出端与测功机智能控制仪电连接，测功机智能控制仪的输出端与测功机电连接，计算机主机的串口分别与电参数测量仪、测功机智能控制仪和测功机智能显示仪通过串口线相连接。利用该系统的有益效果在于对异步电机不稳定区域进行测试时，由于该控制是用锁相环控制方式来实现，该控制方式比PID调节器控制反应快，比DSP控制技术稳定性好(转矩、转速都稳定控制)。对异步电机的测试证明转速稳定性控制在0.5％范围内，转矩稳定性控制在1％范围内。
文档编号G01R31/34GK201673240SQ201020195429
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月17日 优先权日2010年5月17日
发明者金建中 申请人:上海松宝科技发展有限公司