感应电动机参数及特性测试系统设计毕业设计

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1、 第 1 页 共 44 页 1 1 绪论绪论 1. 1 1. 1 研究的目的和意义研究的目的和意义 三相感应电动机是量大面广的电气驱动设备,在工业、农业、国防及各类机械装备 中有广泛应用，在机械，钢铁，矿山，冶金，化工，石油，造纸，水泥，铁道等行业中， 绝大部分生产机械都采用电动机作为原动力。 三相感应电动机作为一种重要的机电产品，广泛地应用于从工农业生产到人们日常 生活的各个领域。但传统手动操作的电机测试方法存在着测量时间不同步、人为因素影 响大、工作效率低等缺点。设计三相感应电动机综合测试系统，自动完成三相感应电动 机参数测量、数据显示、数据报表、绘制特性曲线并显示等功能 1。设计电机参数

2、测量、 采集模块，包括感应电动机电压、电流、功率、转速等，存储、分析模块，进行数据显 示，绘制特性曲线。 国内的中小型三相感应电动机以每年 2%的幅度增长， 人工进行点击试验已不能适应 现代生产要求，实现电机测试，试验的自动化不仅是提高工作效率保证产品需要，也是 产品走向国际市场的必要条件。至 2009 年以来，电机试验自动化的研究成为人们关注 的课题之一，计算机的发展为电机测试自动提供了有力的手段。因此，在研发一套高准 确度，高自动化程度的中小型电机自动测试系统对提高厂家的生产效率，减轻工作强度 和提高产品质量都有很大的现实意义。 随着计算机技术的发展，数据采集技术也发生了巨大的变化，对数据

3、采集系统的精 度，实时性提出了更高的要求，充分开发和利用计算机的资源，将是数据采集系统的发 展方向之一。虽然高性能的测试装置在国内外已有成形产品，但是它们的价格不是一般 的单位可以接受的。因此，在计算机技术日益发展的今天，如何利用现有的设备，是它 与计算机技术相结合，从而实现实用，价廉，并且快速，准确的数据采集于处理系统， 将具有极强的现实意义。 1. 2 1. 2 国内外的研究情况国内外的研究情况 在制造商控制和改进三相感应电动机质量的过程中，参数测试与性能试验的重要性 是不言而喻的。因而自三相感应电动机发明以来，专家学者们一直没有中断过对其试验 方法和试验技术的研究和改进。电机的微机自动化

4、测试系统的产生与发展是与现代科学 第 2 页 共 44 页 技术的发展是密切相关的，特别是与计算机科学和大规模集成电路的发展是密不可的。 上个世纪七十年代，随着大规模集成电路的发展，计算机开始进入微型化阶段，出现了 以微处理器为核心的微型计算机和单片计算机，同时数字化自动化仪器仪表已经普遍应 用于测量领域，现代科学技术中的数字技术、自动控制和调节技术、编码技术、接口技 术、AD和DA变换技术得到了新的发展。也为电机的微机化自动测试系统的产生提供 了条件。 国外最先采用微型计算机进行电机试验，实现自动测试和数据处理的如德国西公司 为慕尼黑大学电机试验室制造的300型过程控制计算机，在电机试验中大

5、大简化了各种 参数的测量。日本国际检测器公公司MDPIOI、MDPl02型电机性能综合测试仪。可以自动 测试电压、电流、转速、转矩、功率、效率、功率因数等十多个项目，并有微机进行快 速数据处理。法国CEM公司也研制了自动测试平台，主要用于05KW-80KW三相异步电机 的测试，在国内也有一些单位研制电机的自动化测试系统，例如早期上海电器科学研究 所研制，湖南仪表总厂生产DZW-I型电机微机自动测试仪，可用于05KW-130KW三相异 步电机的空载特性、短路特性、杂散损耗(用反转法)、温升特性、工作特性等的测试， 但由于系统微处理器一般采用Z80芯片，使用系统软件开发周期长，硬件设计和调试工 作

6、量大，并且价格昂贵，不利于推广应用。上个世纪八十、九十年代以来，由于计算机 技术的飞速发展和普及，电机的自动化测试系统也得到了极大的发展，国内许多的科研 单位开始研制以PC机为核心的电机自动测试设备，如上海电机技术研究所研制的AM卜1 型电机性能综合测试仪，它采用双机系统结构，上位机采用PCXT机，下位机为STD工 控机。 天津正大电机技术研究所开发的(C-I电机自动测试系统结构上与之相似，但是下位 机改造成为带有标准接口的智能仪表。这些系统由于采用了标准接口，方便了系统的组 建和功能的扩充，并用利用Pc机丰富的软硬件资源，友好的人机对话回界面和强大的数 据处理能力以及容错性，使系统在功能上、操作方便程度上都超过了国内以往的同类测 试设备，但是它们也存在一些局限性和缺陷，诸如系统结构复杂，上位机用户接口软件 不够友好，容错性还有待提高，尤其是测试试验的数据管理功能不够友善例。试验技术 的计算机化是目前的一个研