无耦合单相串励电动机特性测试系统研究

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1、摘要单相串励电动机结构简单，可以交直流两用，广泛应用于电动工具、家用电器等.目前，单相串励电动机的性能测试主要使用各种力矩测试系统，这种直接测试方法存在着诸如系统复杂、昂贵，故障率高等一些缺点。为简化测试过程，降低测试成本，大幅度减少测试时间，提高测试精度，需要对上述直接测试方法进行改进，或采用新的测试方法。针对单相串励电动机，本文提出了基于数字信号处理与系统辨识技术的电机特性无祸合测试(虚拟测试)概念。在电机完全空载的情况下，在电机转速由零升至空载稳定转速的过程中，通过数据采集卡对电机电压与绕组电流数据进行采

2、样，应用基于电机数学模型的参数辨识技术计算得到被测电机的参数及特性。除上述直接采集得到的变量(如，电机电压与电枢电流)外，其余电机参数均通过电机的数学模型间接辨识获得，即通过对被测电机与电机模型施加相同的输入激励，不断地调整电机数学模型中的各个参数，寻找使模型输出尽可能地与系统输出相近的一组优化电机参数。并根据得到的优化参数对电机特性进行计算。基于上述思想，本文具体实现了针对单相串励电动机的无祸合电机特性测试系统，并参考由传统测试的电机测试方法得到的某些样机的特性，对测试结果进行了对比实验。关键词单相串励电动机

3、;虚拟测试;参数辨识Abstractelec川耐tools、hTohmeesainpgpleia-pnhcaessebAecCausseerioefs-ietsxcsitmedplmeostrourctisurewiadnedlythueseadbilnittyhteobeusedundereitherACorDCpowersupp卜.higeneral,theSACCmotoristestedusingthetraditionaltorquetestingsystems.Thisdirecttestingme

4、thodhassomedisadvantagessuchascomplexandcostlysystem,noteasytobeinstalledandaligned,easytomalfunctionandsoon.Tomakethetestingprocesssimple,decreasethetestingcostand伽elapsedtimeoftest,andincreasethereliability,animprovedor~testingmethodshouldbeworkedout.Forsi

5、ngle-phaseseries-excitedmotor,thepaperproposesanewconceptofno-loadtesting(Virtualtesting)system,whichisbasedonthedigitalsignalprocessingtechnologyandthesystemidentificationtheory.Withnoloadonthemotor,themotorvoltageandwindingcurrentdataareacquiredusingA/Dcon

6、verterwhentherotatingspeedisraisingfromzerototheno-loadsteadyspeed,thencalculationcanbemadeonthesedatatoobtaintheparametersandthecharacteristicsofthemotorthroughthetechnologyofparameteridentificationbasedonmathematicmodelofthemotorApartfromthefewmeasuredvalu

7、esdirectlyacquired(e.g.currentandvoltage),theotherphysicalparameterscanbeidentifiedindirectlyviathemathematicalmodel.Parameteridentificationofmotormodelissuchaprocessthatgivingthesameinputsignaltothemotorundertestandthemotormathematicalmodel,thealgorithmwill

8、确ustthemodelparameterscon如uouslyandsearch触叩如nalparameterstomakethecalculatedvaluesofthemodelconsistentwiththemeasuredones.Thenthecharacteristicscanbecalculatedthroughtheobtainedoptimizedparamete