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1、青岛农业大学学报(自然科学版)25(2):150～152,2008JournalofQingdaoAgriculturalUniversity(NaturalScience)文章编号:1674-148X(2008)02-0150-03基于单片机的电动机机械特性测试系统的研究徐志斌,刘立山,许书娟,马新,李波(青岛农业大学机电工程学院,山东青岛266109)摘要:将传统发电机法与单片机技术相结合,设计了一种新型电动机机械特性智能测试系统。阐述了系统的设计思路、工作原理,对该系统软硬件设计进行了介绍,设计了获得系统所需参数的相关试验。关键词:机械特性;发电机;单片机+中图分类号:TP206.
2、1文献标识码:AInvestigationonMotor-mechanicalCharacteristicMeasurementSystemBasedonMicrocontrollerXUZhi2bin,LIULi2shan,XUShu2juan,MAXin,LIBo(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,QAU,Qingdao266109,China)Abstract:Anewmotormechanicalcharacteristicmeasurementsystemcombiningthemicrocontrollerwiththet
3、ech2nologyofgeneratorhasbeendesigned.Thenotionofsystem'sdesignanditsworkprinciplewereelaborated.Thesoftwareandhardwarewereexplanded.Andtheexperimenttoobtaintherelatedparameterwhichwasneededforthissystemhasbeendesigned.Keywords:mechanicalcharacteristic;generator;microcontroller电动机机械特性测试是电动机研究开发、测试
4、能,在此过程中,待测电动机的轴端输出功率PV全分析、质量检验、安全或优化控制等工作中所必不可部传递给了发电机,并通过发电机以电能输出P0,少的内容。目前常用的电动机机械特性的测量方法发电机内部电路电阻铁耗P1,发电机自身由于空主要有测功机法、转矩仪法、发电机法等。相对于测气、机械摩擦等原因造成的风摩损耗P2等3种形式[1,2]功机法不适合电动机动态测试,转矩仪测试系消耗。统价格昂贵且系统维护困难等缺点。发电机法由于即:PV=P0+P1+P2成本低、原理简单、精度较高等特点,更适合在实验室测试和实际生产中应用推广。本文以本校电机拖动实验室对电动机机械特性测试要求为基础,在传统的发电机法基础
5、上结合单片机技术设计了一种新型的智能化电动机机械特性测试系统。1测试原理测试系统工作原理如图1所示。整个测试系统图1系统工作原理图由发电机、测速仪和单片机系统3个部分组成。测试时,将待测电机与发电机通过轴连接器同轴连测量系统正常运转时,发电机端以电能形式输[3]出的电功率P=U·I;发电机内部电路铁耗P=I2接。待测电动机启动后带动发电机转动输出电1收稿日期:2008-03-16作者简介:徐志斌(1984-),男,山东东营人,在读硕士,研究方向:运动控制。通讯作者:刘立山,E-mail:lls12412@163.com2期徐志斌,等:基于单片机的电动机机械特性测试系统的研究151·R(R
6、为发电机内阻);发电机风摩耗P2是一个与图4。电机转速n成一定函数关系的量值,记为:P2=f(n)(其具体函数关系可通过后文试验获得)。则,待测电动机轴端输出功率PV可记为:2PV=P0+P1+P2=U·I+I·R+f(n)(1)由式(1)得,当发电机输出电压/电流值、发电机内阻、轴端转速及风摩耗与转速间的函数关系f(n)确定后即可得出待测电动机轴端在一定转速的输出功率PV值;根据电动机转矩计算公式T=P/n,可求得待测电动机轴端输出转矩T;进而得到该待测电动机机械特性关系。2系统硬件设计本设计硬件系统主要由80C51单片机、多路选择器、外部存储器、电流/电压传感器、A/D转换器及数码管
7、等器件组成,如图2。图3主程序流程图图2系统硬件结构图测试时,发电机输出的电流、电压信号以及电动机速度信号经滤波放大、多路选择、A/D转换等图4试验原理图数据处理后由P1口送入单片机中。外部存储器用于存储系统运算所需各项参数及运算过程中产生的该试验系统中,发电机选用他励直流电机,在电中间值。测量结果的显示由两组八段数码管实现。机励磁线圈和电枢绕组上分别加直流电源,并使电数码管的位选信号由单片机P0口输出,经功率放机空载运转。在电机输
