基于虚拟仪器的牵引电机电器测试技术研究

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1、西南交通大学硕士学位论文基于虚拟仪器的牵引电机电器测试技术研究姓名：姜新生申请学位级别：硕士专业：载运工具运用工程指导教师：周文祥20050501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要牵引电机与电器是现代轨道动力车辆的关键部件，测试技术是保证其质量的基础。长期以来，牵引电机电器的测试在分散的试验台上完成，试验数据记录与处理烦琐，易产生人为误差，试验结果的可靠性难以保证。目前，交流传动系统的电流或电压为调制信号，谐波分量极大，工作频率不断变化，常规测量仪器及数据处理方法更无法到准确测量结果。为此，

2、本文利用虚拟仪器观念在如下几方面，对牵引电机电器的测试技术进行了研究。论文在系统阐述非正弦波形条件下电气参数的定义和频域分析理论的基础上，针对交流牵引电机的电压电流波形特点，研究了一种数据处理方法：①首先对原始信号傲H丌分析，②初步确定出信号的周期，③根据该周期进行滑动平均滤波，④通过滤波数据过零点检测法求出信号的准确周期，⑤截取整周期信号，线性插值得到2“点数据，⑥对2“点点信号进行FFr分析，按定义计算相关电参数。在对牵引电机电器测试系统需求进行分析，对其测试方法进行研究的基础上，设计了牵引电

3、机电器的测试系统方案，并对硬件及软件进行了具体设计与试验。论文讨论了两种牵引电器测试系统方案。第一种方案的动作时间测量采用了计数方法；第二种方案完全基于虚拟仪器技术，采用波形分析方法可以直接得到电器的线圈电阻、触头的接触电阻、动作时间和释放时间，使测试系统集成度更高。最后，采用研究的数据处理方法，对某工厂机车试验的实测低频和中频电压电流数据进行了分析，得出了正确结果，验证了该方法的有效性。另外，研究的牵引电器测试系统，已在某机务段投入使用，测试准确可靠。而且，对牵引电器测试系统的第二种方案也进行了

4、初步的试验验证。以上工作，为牵引电机电器测试系统的进一步研究奠定了基础。关键词：测试系统交流牵引电机牵引电器电气参数西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractTractionmotorandelectricappliancesaretheimportantcomponentsoftrackmotivevehicle，WhoSCtesttechnologyisafoundationthatguaranteestheirquantity．Thetestoflocomotivetractio

5、nelectricappliancestestiscarriedonindispersibleexpedmentsetforlongtime．Thedatarecordandprocessingoftheexperimentsisverycomplex，anditiseasytoproduceartificialerror．Now,theelectricvoltageandelectriccurrentsignalofACdrivesystemismade，andinfluenceofharmon

6、icsisverygreat．Andbecauseitsworkfrequencyisvariableconstantly,traditionaltestanddataprocessmethodcannotattainaccuratetestresult．Therefore，thetesttechnologyoftractionmotorandelectricappliancesbasedonvirtualinstrumentconceptisstudiedinthepapenInthepaper

7、,thedefinitionofnon—sinewaveformelectricparametersandthetheoryoffrequencyfieldanalysisisdiscussedandresearchedinthefirstplace．AkindofdataprocessingmethodisstudiedforelectricvoltageandcurrentwaveformofACtractionmotor．①dotheanalysisofFFFtotheoriginalsig

8、nal，②assuretherOU曲signalperiod．③dothemovingaveragefilteraccordingtotheperiod．@gettl】eaccuratesignalperiodbyzero-pointtestway．⑤gelthewholeperiodsignal，dothesecondsampletoit⑨dotheH丌analysistothesecondsamplesignalandcomputerelatedelectricparamete