你是如何测试电机性能的?
在自动化测试日渐成熟的阶段,你是怎么测试电机的性能的呢?纳米软件自主研发的NSAT-7000电机自动测试系统告别了传统测试效率低,测试速度慢等弊端,接下来我们先认识一下电机。
电机的分类
电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,它的主要作用是把电能转换为机械能,作为用电器或各种机械的动力源。目前电机可以分为两类,一类是需要驱动器驱动的,包括无刷电机、伺服电机、变频,另一类就是比较传统的电机,不用驱动器驱动的,只要给个直流电或者工频交流电就能驱动的,像直流电机、三相/单相异步电机,图1为电机的分类。
图1 电机的分类
电机传统的测试方法
测功机是电机的主要测量设备,最初测功机只是针对电机的输入电压、电流、输出转速、扭矩进行测量,计算出电机的输入输出功率和效率。但随着电机行业的飞速发展,电机测试项目越来越多,传统的测功机已无法满足测试需求。图2为传统的测功机。
图2 传统的测功机
传统的测功机所存在的问题如下所述:
- 加载、测试响应慢,只能满足稳态测试需要, 无法实现瞬态参数测量;
- 仅支持三相电信号测量,无法实现对电机及电机驱动器的系统性联调测试;
- 精度与带宽不足,无法满足电机变频控制PWM信号的测试需要;
- 电参数测试方面不具备分析功能,无法对谐波、不平衡度等参数进行测量。
当前电机测试方法
随着电机行业的飞速发展,电机测试项目越来越多,测功机的功能也随之丰富起来,电机行业当前需要对电机与驱动器进行完整的测试与性能分析,电机性能分析,驱动器分析以及对控制特性瞬态波形与控制响应的分析,传统的测功机是无法做到的,图3为电机行业测试的新需求。
图3 电机行业测试新需求
传统的测功机只是将不同仪器进行组合使用,只发挥单一的功能并不能对系统的综合性能有综合的评估,纳米软件由测功机、功率分析仪、电源、示波器、温度记录仪组成完成电机的自动测试。
NSAT-7000电机自动测试监控系统由控制模块、系统控制测试模块和被测电机组成,控制模块通过测试设备对被测电机的温度监控、扭矩、转速、功率、母线电流(电压)、基波含量、电机的数据如功率(输出功率)等数据的实时采集、自动记录,对其进行数据处理、二次分析并可实时显示:系统效率、驱动器效率、电机效率、反转电势系数、力矩系数等电机参数。因此,该系统只需要用户在终端电脑上就可以对电源、功率分析仪和测功机三者进行监控,该系统大大的节约了人力资源,提高了实验效率。
控制模块通过RS232接口与直流稳压电源连接,通过USB/GPIB接口与测功机连接,通过TCP/IP协议与功率分析仪连接,以及通过TCP/IP协议或者RS232/485/UBS与功率分析仪和温度记录仪连接,直流稳压电源、测功机、功率分析仪、示波器、温度记录仪通过测试线缆与被测电机连接,控制模块通过直流稳压电源对被测电机下发控制指令,测功机、功率分析仪、示波器、温度记录仪将测试到的数据上传至控制模块.如图4所示:
图4 电机测试监控系统框架图
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