总线型感应电动机全电式综合测试系统.pdf

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1、总线型感应电动机全电式综合测试系统I-树坡，等WhollyElectricComprehensiveTestingSystemBasedonFieldbusforInductanceMotorsI·树彼营建尊幸雯(苏州工业职业技术学院电子工程系，江苏苏,／t{215104)摘要：为提高感应电机测试系统的性能，研究了一种只需检测电机定子电压、电流的全电量式综合测试系统。详细推导了感应电动机的电机功率和转矩表达式，引入模型参考自适应算法用于电机转速的间接观测，进而在无需安装机械式传感器的前提下实现了电机电参数的测量。为增强系统

2、的适应场合，采用Profibus总线进行数据传送，给出了数据通信协议、系统结构组成以及软硬件设计方法。试验表明，该系统有效地降低了成本。减小了体积，提高了灵活性和可靠性。关键词：测试电参数感应电动机全电式Profibus模型参考自适应算法中图分类号：TM346文献标志码：AAbstract：Toenhancetheperformanceofthedetectingsystemforinductancemotors，thewhollyelectriccomprehensivetestingsystemthatisonlyne

3、cessarytodetectthevoltageandcurrentofthestatorofthemotorhasbeenresearched．Theexpressionsofpowerandtorqueoftheinductancemotorarederivedindetail．andthemodelreferenceadaptivealgorithmforindirectlyobservingrotaryspeedofthemotorisintro-ducedthusthemeasurementforelectri

4、calparametersofthemotoriscompletedwithoutinstallingmechanicaltransducers．Inordertoextendtheadaptivefieldofthesystem，datatransferisconductedbyusingProfibus．Thedatacommunicationprotocol，thecompositionofthesystemaswell∞thedesignmethodforhardwareandsoftwarearegiven．Th

5、eexperimentsindicatethatthesystemeffectivelyreducesthecostandminishthedimensionsoftheequipment；a8wellasincreasestheflexibilityandrehability．Keywords：TestElectricalparametersInductancemotorWholly—electricProfibusModelreferenceadaptivealgorithm0引言在大部分感应电动机的生产与应用场合，如

6、起重机、抽油机、风机等方面，往往需要检测电机的电量参数，如电机电压、电流、输出转矩、输出功率以及转速等，以便对电机以及整个生产设备进行监控。但由于机械式转矩传感器、光电编码器在某些场合无法安装，现有测试系统往往只能实现基本的电机定子电压、电流的检测以及电机过载、过流、缺相等保护功能¨1，无法对电机的全部状态进行实时监测。对于电机以及驱动器的生产厂家，即使可以通过安装机械式传感器获得较高精度的测试结果，但仍然存在可靠性低和成本较高等问题旧J。本文提出一种只需检测电机电压、电流的感应电动机测试系统。根据电动机的数学模型，系统只

7、须检苏州市科学技术局应用基础研究计划基金资助项目(蝙号：SYG20lIl9)。修改稿收到日期：20ll—03一15。第一作者r树坡．男，1963年生，1986年毕业于浙江大学检测自动化专业，获学士学位，教授级高级工程师；主要从事测控技术、仪器仪表及自动控制方面的研究。测电动机的电压和电流，就可计算出感应电机的瞬时转矩、功率以及转速等电量参数，避免了传统方法带来的种种弊端。同时，设计了Profibus通信接口。该通信接口可以广泛应用于现代化生产等领域，在大幅降低系统成本的同时，便于系统的统一集成网络化监控，在实际应用中取得了

8、良好效果。1感应电动机电量检测机理电机测试系统需要检测电机的定子电压、电流的有效值，有功功率、无功功率、视在功率、功率因数，转矩以及转速等参数。首先推导基于电机电压、电流的电量参数表达式。为便于计算，在两相静止直角坐标系(o蜩o)下进行。工频供电时，感应电机三相定子电压、电流能够直接测得。因此，首先将三