基于虚拟仪器的变频器柔性测试技术研究

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1、硕士学位论文基于虚拟仪器的变频器柔性测试技术研究ResearchonFlexibleTestTechnologyofVFDVirtualInstrument-based作者：许超导师：徐惠钢教授中国矿业大学2016年6月中图分类号TP273学校代码10290UDC681.5密级公开中国矿业大学硕士学位论文基于虚拟仪器的变频器柔性测试技术研究ResearchonFlexibleTestTechnologyofVFDVirtualInstrument-based作者许超导师徐惠钢申请学位工学硕士培养单位信息与电气工程学院学科专业控制科学与工程研究方向测控技术答辩委员会主席

2、巩敦卫评阅人二○一六年六月论文审阅认定书研究生许超在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日IV致谢本论文是在导师徐惠钢教授的悉心指导下完成的。在攻读硕士学位近三年的时间里，徐老师在学习和工作上都给了我精心指导，在生活中给了我无微不至的关怀。从论文的选题，到课题的研究，再到论文的撰写和修改，无不凝聚了导师的关心和指导，他广博的学识、严谨的治学态度、勤奋科研的精神以及温

3、厚乐观的生活态度，都留给我极为深刻的印象，使我受益匪浅。在本论文完成之际，特此向徐老师表示衷心的感谢！此外，同样感谢谢启老师、杨云飞老师和徐伟老师，三位老师分别在系统软件架构和功能实现、硬件设计方面给予了许多指导。在项目中和他们进行大量的交流使我受益匪浅，达到学以致用的目的。同时，感谢身边的同学（曹基南、崔明、田铠、何晓阳、蒋冬梅）和学弟们，还有计算机学院的蒋礼青同学，感谢你们平时的督促和无私的帮助。最后，感谢我的父母、家人，感谢您们在生活上给予的支持。您们是我奋斗的动力。借此机会想对父母说一声您们辛苦了！摘要变频器因其调速准确、稳定等诸多优点，正广泛应用于各种调速场

4、合，需求量快速增长。为了确保其质量稳定性和一致性，出厂前必须对其进行严格的检测。然而，由于变频器应用领域的不断拓展，带来产品规格的增加和变化；技术的快速发展以及国家标准的变化，引起的产品快速更新。另外，生产商出于缩短新产品推向市场的周期，往往在样机阶段就开始检测设备的研发，这些都给变频器的检测带来巨大挑战。随着虚拟仪器技术、PCI总线技术以及柔性测试理念等技术的出现和快速发展，使得开发一款精度高、功能全、易扩展、适应性强的自动化测试系统成为可能。本课题针对现有检测设备灵活性差、复杂度高、开发周期长、升级难度大等问题，借鉴国外最近检测技术，以模块化硬件系统为依托、充分运

5、用柔性测试理念和虚拟仪器技术，开发一套适用性好、灵活性高、扩展性强的变频器自动测试系统。在系统硬件平台设计方面，根据测试信号的特点，对数据采集卡、传感器等关键的硬件进行选型，搭建一个可以模拟复杂工况的变频器运行平台。并且将计算机强大的数据处理能力与PCI数据采集卡的高精度数据测量能力有效的结合，实现变频器众多运行参数采集与分析，跟踪变频器的运行状况。软件的开发和设计是本文的重点。为了提升系统柔性、优化系统性能，本系统软件采用标准化的架构，同时确定了以LabVIEW调用TestStand测试序列的方式为测试软件整体结构，使系统在软件架构、规格扩展、功能扩展等方面体现一定

6、的柔性。此外，对系统中所涉及到的关键功能模块进行分析并软件实现，如多通道同步数据采集技术、串口通信与ModBus-RTU通信协议、数据分析以及实时频率跟踪等，提高了系统的测试精度和抗干扰能力。完成各项测试后系统会自动生成并打印测试报表。最后，分别从实际运行测试和理论分析两方面检测系统的稳定性和准确性。经验证，该系统可以对8个壳架23个规格的变频器进行测试，功率范围从5.5KW～55kW，可以根据测试需要灵活地增减测试项目。同时该系统还可以对待测变频器、测试系统和测试人员提供保护。具有稳定、安全、可靠、易扩展等特点，具有很高的应用价值。该论文有图49幅，表17个，参考文

7、献77篇。关键字：变频器检测；柔性测试；虚拟仪器；模块化IAbstractVFD(Variable-frequencyDrive),duetoitsaccuracy,stabilityinthespeedcon-trolandmanyotheradvantages,isrecognizedasthemostpromisingwayofspeedadjustment,hasbeenwidelyusedinallkindsofspeedregulationsystem,anditsde-mandwillbefurtherexpanded.Inordert