电动机自动测试系统的设计与实现

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1、电动机自动测试系统的设计与实现周斐1,2普杰信1（1.河南科技大学电信工程学院，河南洛阳，471003;2.平顶山工业职业技术学院，河南平顶山，467001）摘要：针对电动机的测试方法和标准进行了调查，并对使用单位原有的测试系统进行了设备概况分析，在充分考虑先进性、实用性、可靠性以及经济效益的基础上，设计了电动机自动测试方案，并完成了电动机自动测试系统的运行调试。关键词：电动机；自动测试；数据采集0引言电动机是工业生产的重要设备，其性能的优劣直接影响着生产机械的运行状态，拥有先进、完善的测试系统对一个大型企业来说是至关重要的。受平煤集团东联公司电器设备厂委

2、托，笔者就电动机自动测试系统进行了开发。委托单位原有的电机测试设备是非智能化的，时效性较差，误差也较大，很难满足测试的要求。当前随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助测试系统在各行各业得到了广泛应用[2]。如果将现代虚拟仪器技术引入电动机测试领域，通过虚拟仪器应用软件将计算机与标准化虚拟仪器硬件结合起来，实现传统仪器功能的软件化与模块化，从而可达到自动测试与分析的目的[1]。1测试系统的设计原则（1）本测试系统的设计思想是以计算机为核心；以技术成熟、性能可靠的测试设备为基础；以满足电气设备检修和大修出厂的试验为目的；采用国家规定的试验方法和标准，通过计算机对

3、系统中的部分测试设备进行控制并实时采集、计算和分析试验数据，获得对电机、变压器各种性能及检修质量比较全面的评估，达到国内行业领先水平。（2）系统设计充分考虑先进性、实用性、可靠性以及经济效益：①先进性主要体现在利用计算机对系统被测电动机试验数据的采集与处理，其次是利用PLC进行测试过程的自动控制。②实用性反映在从实际出发，不片面追求自动化，电动机的隔爆结构参数仍采用人工测试，键盘输入。③可靠性在于选择性能可靠、技术成熟的产品和设备。④目前我国煤矿生产使用的五种电压等级是380V、660V、1140V、3300V、6000V，委托单位目前没采用3300V电压

4、，本试验系统具有除3300V电压外的四种电压等级，投入使用后，可对矿用电动机进行比较全面的试验，及时发现电动机的薄弱环节和共性问题，为用户提供设备状况。通过对电动机现有质量状态进行定量分析，为领导决策提供依据。重要的是完善公司电气设备的测试手段，建立矿区电动机质量检测中心，为煤矿提供安全可靠的电气设备。（3）本系统尽量利用东联公司电器设备厂现有设备。本系统需要的四种电压：380V、660V、1140V、6000V等电压，由东联公司电器设备厂现有设备供给。6000V由车间高压配电柜提供，380V、660V、1140V由现有的低压配电柜供给。2系统的体系结构及

5、工作原理系统的体系结构如图1。系统由上位机（工控机）、下位机（PLC）和控制装置三大部分组成。上位机采用组态软件进行现场监控；下位机采用西门子PLC进行控制。图中左侧数据采集系统考虑采用传感器、变送器以及A/D转换装置通过RS-485接口把数据传送到上位机或者通过自带RS-485接口的高精度智能仪表直接把数据上传到上位机，组态界面实时监控试验结果。同时，组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。电流电压功率变送器被测电动机扭距转速功率测量仪测功机控制仪（PC+软件）或工控机扭距传感器PLC测功机负载数据采集测试控制制动装置数据采集图

6、1.测试系统体系结构Fig.1Testingsystem’sbodyconstructor图中右侧构成被试电机以及可调负载的主回路系统。PLC根据工控机的指令控制主回路系统的工作，启动测量系统，测量主回路中被试侧和负载侧的各个参数，然后通过数据采集系统把数据传输到工控机，组态界面对数据进行监控。PLC和工控机之间通过串行接口连接，工控机可通过PLC控制现场的工作流程。整个工作构成了一个智能化电机测试系统。本系统硬件部分由三个强电柜、一个测试台架、一个仪表控制柜和一个开关柜组成。三个强电柜提供被测电机需要的四种电源：380V、660V、1140V、6000V

7、；测试台架上固定测功机、制动装置、被测电机等；仪表控制柜为控制操作部分，上面安装计算机、各种测量仪表、操作开关，通过选择试验内容、量程、执行方式及按钮达到测试目的，并打印输出测试结果；开关柜装有PLC、执行继电器、接触器，它完成操作台指令的执行，同时将有关测试信号通过变送器传到仪表柜。系统采用了高精度的电量传感器和高精度的转距传感器，以满足系统对各种等级的三相电动机的电压、电流、输入电功率、功率因数、转距、转速、输出功率以及效率等进行精确测量的需求。可对各种三相异步电动机进行绕组电阻、匝间绝缘、耐电压、空载、加载等试验。计算机系统是带有ISA总线插槽的PC

8、机或者工控机，运行环境可以是WIN95,WIN98或者WINXP，