伺服电机测试实验平台设计与实现

张佳,窦丽华,白永强

(北京理工大学自动化学院,北京 100081)

摘要:设计并实现了伺服电机测试实验平台,该平台是以计算机为核心组成的数字化测试系统。电机的各类信号通过PCI 数据采集卡、ISA 采集卡和串口传送给计算机。该测试系统能够模拟实现变负载摩擦、变间隙和变转动惯量等多种功能,并对特定的伺服系统以控制精度和速度为主要指标,在测试实验平台上进行了测试。

关键词:伺服电机;测试系统;无刷直流电机

中图分类号:T M 383.4;T P274 文献标志码:A 文章编号:1002-4956(2011)06-0068-03

Design and realization of servo motor testing experimental platform

Zhang Jia,Dou Lihua,Bai Yongqiang

(Schoo l o f Auto mation,Beijing Institute of T echnolo gy ,Beijing 100081,China)

Abstract:T his pa per designs and r ea lizes an ex perimental platfo rm used fo r testing servo mo tor.T his platfor m is a digit al testing sy st em based o n PC.A ll kinds of sig nals in DC moto r are co llected fr om PCI data boar d,ISA data board and serial inter face and t ransferred to P C.A t present the function of many mot or t esting sys -tems is simple.A iming at t his pr oblem,the desig ned testing system could implement alter able fr iction o f the load,alterable clearance and alterable moment o f iner tia.Certa in serv o sy stem is tested on the experimental platfor m acco rding to the g uideline of contr ol pr ecision and velocity.Key words:ser vo sy stem;testing system;br ushless DC moto r

收稿日期:2010-08-14 修改日期:2010-12-13

基金项目:北京市教育委员会共建项目专项资助(XK100070532)作者简介:张佳(1980)),女,北京,硕士,实验师,研究方向为机器人控

制、智能控制和图像处理.

随着电机工业的迅速发展,对伺服电机测试技术提出了更高的要求:一方面,在新产品的研制过程中,除了必须对电机的设计、工艺过程及理论分析方面进行研究外,还必须对产品或样机进行大量的试验验证,

以探索改进的途径;另一方面,随着电机的品种增多、产量增大,例行试验的工作量也不断增加,在大型电机的试验研究、工作情况的监视以及自动控制系统中都有大量的数据需要采集和处理,这些都对电机测试技术提出了新的要求

[1]

。

电机的应用场合十分广泛,应用环境也很复杂,有时购买的电机不能保证其能适用于应用场合,并且不能对其控制效果进行测试

[2]

。若能在电机安装前对电

机控制性能和效果进行测试,并调试好电机控制的参数,将会有助于有效地选择合适的电机及配套设备,并会大大加快电机的调试时间和提高性能。本文设计的电机测试实验平台功能全面,能够模拟变负载摩擦、变

间隙、变转动惯量等,能够较好地模拟各种复杂的系统、完成对电机的自动化测试。

1 硬件设计

1.1 测试实验平台结构设计

测试平台应具有的功能包括:能够测量电机动态扭矩、电机转速,具有位置反馈信号,能改变转动惯量、负载大小、间隙等。因此该测试实验平台是以计算机为核心组成的数字化测试系统。它在实现快速测试、高准确度测试、综合参数测试和自动测量方面比一般测试装置具有突出的优点。另外由于微型计算机具有较强的数据处理功能,可以实现数据表格、曲线和图形等各种形式的输出。

系统工作原理:测试系统由上位计算机给驱动器发出速度指令控制电机运行,并由上位计算机通过串口采集光电编码器的位置信号或直接读写I/O 口采集到的旋转变压器的位置信号,通过PCI 数据采集卡采集扭矩仪的扭矩信号和速度信号,并由计算机绘制所需实验曲线,进行实验数据的处理,如图1所示。

ISS N 1002-4956

CN11-2034/T

实验技术与管理

Ex perim ental Technology and M anagem ent

第28卷第6期 2011年6月Vol.28 No.6 Ju n.2011

测试平台的机械结构如图2

所示。图1 测试平台结构图

1.2 器件选取

(1)测试电机选择功率为750W 、额定转速为3000r/min 、额定转矩为2.5N #m 的无刷直流电机。

(2)减速器选择减速比为1B 1830的谐波齿轮。(3)扭矩传感器选择JN338型智能数字式转矩转速测量仪。作为测量与控制系统的首要环节,传感器[3-4]

必须具有快速、准确、可靠,并且又能经济地实现

信息转换的基本要求。

图2 测试平台机械结构图

(4)驱动控制器是以DSP 处理器为核心的驱动

器。本平台选择TI 公司2000系列,它具有2个事件管理模块,即EV T 和EVB,每个管理模块包括2个16位通用定时器和8个16位的脉宽调制(PWM )通道。它们能够实现三相反相器控制、PWM 的对称和非对称波形、可编程的PWM 死区控制以防止上下桥臂同时触发脉冲、片内光电编码器接口电路、16通道A/D 转换器等。事件管理模块适用于控制无刷直流电机、交流感应电机以及步进电机等,具有内置A/D 转换器及快速处理能力,能够很好地满足对无刷直流电机的控制及进行数字化控制的改造。

(5)磁粉制动器选宏福磁粉制动器厂的CZ -2,额定转矩为20N #m,激磁电流为0.6A,冷却方式为单水冷。磁粉制动器是一种性能优越的自动控制元件,可以用它来模拟负载摩擦。它以磁粉为工作介质,以励磁电流为控制手段,达到控制制动或传递转矩的目的。磁粉制动器是具有定子和转子2个相对运动部件的旋转机械。定子和转子都由磁性导磁材料制成。定子和转子间的工作间隙充满磁性导磁磁粉。当定子上的激磁线圈通入激磁电流时,磁粉聚集而形成磁粉链。由粉末间的磁性结合和粉末与两运动件的摩擦力来传递力矩。激磁电流增大,所传递的转矩也随之增大,当激磁电流增至一定值时,导磁材料发生磁饱和,所传递的转矩也呈饱和状态。当中断激磁电流时,磁粉失去束缚,处于松散状态,基本上不传递力矩。其输出转矩与励磁电流成良好

的线性关系,而与转速或滑差无关,具有响应速度快、结构简单等优点。

(6)平台具有加载转动惯量的功能,因此选择惯性轮来模拟转动惯量。设:A 为可调系数,J G 为惯性轮转动惯量,m q 为惯性轮质量,r 为惯性轮半径,g 为重力加速度。根据该系统的结构和经验公式,用起落部分来估算水平方向的负载转动惯量J fz 为J fz =(1+A )J G +

m q g

r 2=368.0374kg #m #s 2

再折合到电机轴上,则J hz =5@10-5

kg #m #s 2

。

2 软件设计

2.1 软件功能

测试台的软件开发和程序设计是十分重要的工作。根据测试台设计的需求,系统上位机的应用程序应能实现以下功能:

(1)数据采集功能:能与下位机建立通信,能将下位机的数据传送给上位机,且上位机能采集扭矩转速传感器的扭矩和转速信号,以及传感器的位置信号;

(2)命令发送功能:能将命令传达给下位机,即DSP 控制器,采用RS232通信协议;

(3)实时数据曲线绘制功能:能将采集到的数据以曲线实时显示出来;

(4)参数设置功能:能对控制算法的参数进行设置;

(5)数据分析功能:实现在T-n (扭矩-转速)测试时用最小二乘法进行曲线拟合,并对采集到的时域数

张佳,等:伺服电机测试实验平台设计与实现

据进行频域分析的傅里叶变换;

(6)数据打开、保存功能:能将实验数据保存下来,以便日后分析调用;

(7)状态显示功能:显示当前PCI 、串口工作是否正常,显示扭矩是否超过正常值,并能在不正常时报警;

(8)测试项目功能:能够为用户提供多种测试项目,可以选择测试跟踪指令类型,如正弦信号、方波信号等;并且可选择阶跃测试、伪随机信号跟踪测试、T-n 测试等。

2.2 软件程序结构

基于以上功能,选择测试台的测试程序在Win -dow s XP 系统下,用Visual C++6.0[5-6]、采用面向对象[7-8]

编程方法进行开发,其软件程序结构如图3所示。

测试实验平台的界面如图4

所示。

图3 测试平台的软件程序结构图

测试台程序运行过程如下:主程序启动,初始化PCI 的设置,初始化串口1、串口2以及实验中所需的一些数据;然后选择本次测试为速度测试或位置测试,并选择本次测试位置传感器为旋转变压器或光电编码器,选择测试种类;设置好所需数据和测试种类后,点

击开始后进入测试阶段。由上位机发送命令给电机,

图4 测试实验平台界面图

开始进行数据采集和曲线显示。人工停止测试或等待设定时间后自动停止测试。对所需数据进行分析,测试结束后可选择保存,将本次测试的数据保存,以便日后调用。

3 实验结果

本文要测试的伺服系统以控制精度和速度为主要

指标,在转动20b 时,调整时间不超过23s,控制精度要小于0.03b ;控制动态过程尽量无超调,运转平稳。应用本文所设计并实现的伺服电机实验平台对特定的无刷直流电机[9]进行测试。3.1 速度环测试

3.1.1 扭矩/转速测试

速度测试时将速度值设置为2000r/min,调节磁粉制动器电流为零,在实验平台界面上单击/T -n 分析0(扭矩-转速分析)按钮,自动记录此时的扭矩和转速大小。然后增大磁粉制动器电流大小,再单击/T -n 分析0按钮。这样重复10次,系统自动记录10组数据并拟合出如图5所示的T -n 曲线。

图5 速度为2000r/min 时测得的T -n 图

70实验技术与管理

拟合方程式为y =2008.77x +(- 4.84),y 代表转速,x 代表扭矩。从拟合方程式和图5可以看出,当扭矩增大时转速能较好地保持,速度控制具有较好的机械特性。

3.1.2 速度阶跃测试

将速度值设置为1500r /min,然后调节磁粉制动

器电流,使磁粉制动器输出扭矩为2N #m,由于减速器为1B 4,所以加载在电机轴上扭矩为0.5N #m (以下测试磁粉制动器输出均采用此值)。测试结果如图6所示。图6中横坐标为时间,每大格为2s,速度上升时间为0.22s,峰值时间为0.27s,超调量为20.8%,

具有较大超调并且波动较大。

图6 速度测试结果

3.1.3 速度跟踪测试

设置信号为正弦波、周期为10s,每个周期采样100点。测试结果如图7所示。

图7中横坐标为时间,每格为5s 。由图7(a)可看

出,给定速度信号和电机响应曲线几乎重合,说明电机速度具有较好跟踪效果,

并且电机正反转较为对称。

图7 速度跟踪测试结果

由于伺服系统内环已固定,下面的分析研究都是在这种条件下进行的。3.2 位置环测试

在以下实验中,加载到电机轴上的摩擦力矩为0.5N #m ,间隙为0.4m il 。3.2.1 跟踪微分器(TD)实验

实验结果如图8所示,图中H 为转角。

由图8可以看出,跟踪微分器完全没有超调,且曲线光滑,能比较快速平稳地跟踪位置指令信号。3.2.2 阶跃测试实验

(1)自抗扰控制器[10-11]阶跃实验结果如图9和10所示。由图9可见,阶跃120b 时的调节时间是20s,系统的稳态误差是0.3m il,几乎没有超调量,达到系统设计的要求,动态性能也可以满足要求。

张佳,等:伺服电机测试实验平台设计与实现

实验还测试了小范围(阶跃20b )控制的动态曲线,结果表明,动态曲线也比较平稳,满足设计要求。

阶跃120b 和阶跃20b 时,该系统均能满足要求,具

有较好的鲁棒性和适应性。说明系统中的控制器是有效的,可以实现控制的快速而无超调,比较理想。

(2)普通PID 控制实验结果如图10

所示。

图8

跟踪微分器实验结果

图9 自抗扰控制器阶跃120b

实验结果

图10 PID 控制结果

72实验技术与管理

由图10可知,阶跃120b 时,调节时间是22.5s,系统的稳态误差是0.38mil,达到系统设计的要求,动态性能也可以满足要求,但系统的过渡过程较长。

(3)模糊控制测试实验结果如图11所示。由图

11可知,阶跃为120b 时,调节时间是25s,超出了2s,系统的稳态误差是0.16mil,还有待改进。在该算法中系统的稳态误差较低,但过渡过程较长且过渡曲线

不光滑。

图11 模糊控制结果

4 结论

本文设计并实现了一个用于测试伺服电机性能的实验平台,该系统将计算机、采集卡、传感器等硬件与数据采集、分析以及图形用户界面的应用软件有效地

结合起来,能够充分地发挥计算机的软件功能,降低了成本。利用此测试平台对特定的伺服系统行了各种测试。测试结果证明,该平台能够按照测试系统设计功能要求,成功实现对伺服电机的测试工作。参考文献(References)

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[11]武利强.自抗扰控制技术应用研究[D].北京:中国科学院研究生

院,2005.

#写作小常识#

论文/摘要0的编写

(1)论文摘要以提供论文的内容梗概为宗旨,应简明、确切地记述论文的重要内容,一般为200~300字为宜。(2)论文摘要的基本要素:目的、方法、结果、结论及其他。

目的:研究、研制、调查的前题、目的和任务所涉及的主题范围。

方法:所用的原理、理论、条件、对象、材料、工艺、结构、手段、装备、程序等。结果:实验和研究的数据、结果、被确定的关系、观察结果、得到的效果、性能等。

结论:结果的分析、研究、比较、评价、应用,提出的问题,今后的课题,假设,启发,建议,预测等。其他:不属于研究、研制、调查的主要目的,但就其见识和情报价值而言,也是重要的信息。

(3)论文摘要以第三人称身份书写,应采用/对,,进行了研究0、/报告了,,0、/介绍了,,0、/论述了,,0等的记述方式,不要使用/本文0、/作者0、/我们0等作为主语。

5实验技术与管理6编辑部编录

张佳,等:伺服电机测试实验平台设计与实现

电机试验铸铁平台技术要求

电机试验铸铁平台技术要求铸铁平台的用途:用于安装对拖试验的电机。（一）主要技术参数及结构 1.铸铁平台的规格为：10000×4500×300（长×宽×高），可拼接而成，最多不超过4块； 2.表面带有T型槽，可以用来固定设备，槽的方向：垂直于1000 米长度方向（只沿一个方向有槽），工作面厚100mm，筋厚30mm；槽间距200mm； 3.材质：HT250，工作台硬度为HB190以上，具有较好的平面稳定性、韧性和耐磨性。 4.精度等级：3级（二）技术要求 1.执行行业制造标准：JB/T7974-1999，按以下工艺流程进行生产：图纸→造型→铸造→首次时效处理（消除内应力）→粗加工→二次时效处理（去磁稳定性处理）→精加工→刮研→检验→包装→出厂。原材料要求全部采用邯钢、首钢、本钢等厂家供应的优质生铁。焦碳选用优质焦碳，原材料进厂严格进行复检并出具原材料采购产地证明，确保铸件质量，经过两次人工时效处理，保证产

品内在质量。 2. 必须进行严格的热处理工艺，确保产品质量，出具热处理过程的控制曲线图。必须提供所有有关产品质量控制的表格和曲线。例如下表：三、铸铁平台说明： 1. 平台型式：筋板式，工作面长方形。工作面采用加工后刮研工艺，工作面上加工单向T形槽和圆孔以便于安装M24螺栓。 2. 精度为：每块平台平面度不超过0.10，整体平台平面度不超过0.50mm。装配平台工作面中央每施加250N（1N=0.102kgf）载荷，平板挠度应不超过1mm。 3. 铺设规格及面积： T型槽内使用M30螺栓固定工件，T型槽加工尺寸执行国家标准GB158-59（上开口a＝36mm，h＝37mm；下开口b＝60mm，c＝25mm）。（T型滑块置于T型槽内时，滑块不得高于平台平面，滑块中心带有标准的M24螺纹通孔。） 4. 总体技术要求：

三相异步电动机试验报告单

三相交流异步电动机型式试验数据处理一、被试电动机铭牌中的主要数据被试电动机铭牌中的主要数据二、试验数据统计和计算（一）绝缘电阻的测定 1、绝缘电阻测量结果汇总（见表1-1）表1-1 绝缘电阻测量结果汇总注：测量时电机绕组温度（环境温度）为℃ 2、测量结果的判断一般电机标准中，都没有电机在冷状态时的绝缘电阻的考核标准，但电机绕组的绝缘电阻在冷状态下所测得的数值应不小于下式所求得的数值 R是电机绕组冷状态下绝缘电阻考核值，ＭΩ；式中： MC U是电机绕组的额定电压，V； t是测量时的绕组温度（一般用环境温度），℃。

3、思考题在绝缘电阻的测定中，如何选用兆欧表？（二）绕组在实际冷状态下直流电阻的测定 1、冷状态下直流电阻测量结果汇总（见表2-1）表2-1 冷状态下直流电阻测量结果汇总 2、测量结果的处理标准工作温度下的定子绕阻： 075 1r = 0T 75 T R ?++θ 3、思考题测量定子绕组的直流电阻为何不用万用表？

（三）、空载特性的测量 1、空载试验数据汇总（见表３－１） R。空载试验后立即测得的一个定子线电阻表３-１空载试验数据汇总

２、试验数据计算（１）计算三相电压平均值0U 。每点的三相电压平均值0U 为三个读数之和除以３。（２）计算三相电流平均值0I 。每点的三相电流平均值0I 为三个读数之和除以３。（３）计算每点的输入功率仪表显示值0P 。每点的输入功率仪表显示值0B P 为两功率表读数的代数和。（４）计算每点的空载铜耗0Cu1P 用公式0203R I P 0Cu1=求出各点的空载铜耗。（５）计算求出各点的铁耗与机械耗之和' 0P 铁耗与机械耗之和为空载损耗与空载定子铜耗之差 100Cu 0P P P -=' 上述计算结果见表３-２表３-２空载试验计算结果

基于C#电机测试系统的设计

基于C#电机测试系统的设计摘要：计算机测试系统是计算机技术和测控技术、电子技术、测试仪器技术深层次结合的产物，文章采用基于PCI总线的技术开发出基于C#的电机测试系统，给出了测试系统的基本配置，开发环境是Microsoft Visual Studio 2010，并结合NI公司的Measurement Studio 2015软件，开发出一套能完成电机各项功能测试的综合测试系统，人机界面友好，操作简单。关键词：测试系统；C#；功能测试电机是能量转换装置的最好体现，它广泛用于工农业领域、交通运输领域、国防科技领域等，因此电机的性能研究颇受青睐，人们对电机性能测试有了更高的要求。电机测试技术主要研究的是电机的各种参数特性及原理和方法，利用虚拟仪器、仪表和相应的设备，按照相关规定，对电机制造过程中的电气性能、力学性能、安全性能以及可靠性进行检验。这些实验数据可以知道电机的设计是否符合要求以及改进的目标和方向。 1 电机测试系统的硬件设计 1.1 硬件系统组成基于C#的电机测试系统是以PC机为主测量平台，利用

虚拟仪器模拟实际仪器的操作界面，通过人机交互来完成对电机各种参数的采集、调理、分析、结果显示和输出的功能。从虚拟仪器外部硬件结构出发，它是由硬件结构和软件结构两大部分组成，仪器的硬件结构是就计算机测试系统的外围电路。图1为典型的虚拟仪器系统基本框图。 1.2 数据采集信息飞速发展的社会，信息与信号处理技术在很大程度上决定了信息技术的先进性。本系统采用北京阿尔泰公司旗下的PCI18622板卡，开发出基于PCI总线的C#电机测试系统，来完成电机性能参数的采集和分析。PCI18622是一款基于PCI 总线的数据采集卡，可直接插在IBM-PC 或与之兼容的计算机内的任一主机插槽中，形成实验室、产品质量检测中心等各种领域的数据采集、波形分析以及数据处理。也可搭建成工业生产过程监控系统。 AD模拟量输入功能：（1）转换器类型：AD7663。（2）输入量程（InputRange）：±10V，±5V，±2.5V，0～10V，0～5V。（3）采样速率（Frequency）：1Hz～250KHz。（4）模拟输入通道总数：32路单端，16路双端。说明：各通道实际采样速率=采样速率/采样通道数。分频公式：采样频率=主频/分频数，其中主频=40MHz，32位分频，分频数的取值范围：最低为160，最高为40000000。模拟信号的输入分单、双端输入2种方式。信号单端输

电机测试平台的灵魂-MotorTest电机专业测试软件

电机测试平台的灵魂:MotorTest电机专业测试软件如果说硬件指标是电机测试平台的肉体，那么专业电机测试软件MotorTest就是电机测试平台的灵魂。大家好，今天是MPT电机测试系统连载栏目的最后一期，小编和大家讨论的话题是：一款优秀的电机测试系统控制软件,该具备什么功能才能满足当前越来越复杂的电机测试与分析需求。小编认为，电机测试系统的上位机软件除基本的自动测试外，还需要广泛地支持各类电机测试标准，尤其是国际通用标准和国家标准；同时它还需具备丰富的测量分析功能，可将各种测量数据描绘成特性曲线，实现电机性能的综合分析。而为满足行业高端用户对电机测试的深层次需求，致远电子在国际标准支持和专业电机测试功能两方向同时进行深入挖掘，将MotorTest 打造成标准支持最全面，测试功能最丰富的电机测试软件。国际标准自动化测试 MotorTest 全面支持12 种以上国内外电机测试标准，并具备IEEE 112-2004 国际标准、GB/T1032-2012 国家标准的自动化测试功能，可为用户提供智能化的标准测试体验。

色温云图分析 MotorTest 电机测试软件内置色温云图分析功能，可直观显示额定工作状态下的电机转速、扭矩、效率三者的关系，帮助用户准确分析电机效率的分布特性。电机曲线五轴图通过MotorTest，用户可自由选择五种参数的测量结果生成电机曲线五轴图，灵活地对电机进行性能分析。五轴图中的曲线和坐标轴支持任意缩放，可通过光标工具获取曲线中任意点的坐标值。

标准报表导出根据用户需要，MotorTest 可将测试数据导出到excel 表格，且支持直接打印。报表内容包括最大测试值信息、测试与电机信息、原始测量数据和趋势图等。丰富的自动化测试项目 MotorTest 可实现转矩测试、转速测试、空载测试、堵转测试、温升测试等多种常用电机测试的自动化测量，让使用者最大程度节省测试时间，提升工作效率。

一站式虚拟实验平台的设计与建设

一站式虚拟实验平台的设计与建设摘要：本文提出一站式虚拟实验平台设计与建设方案，利用现代信息技术搭建一个集教、学、考于一体的一站式虚拟实验平台，为开放性实验教学和优质教学资源的建设提供平台。该平台具有教学过程和教学资源的“整合性”与“共建共享性”等特点。实践证明，该实验平台能整合职业院校多种专业的实验“教”与“学”资源，为学生多样化的技能训练提供较全面的一体化实践平台，同时提高了优质信息化资源的覆盖率和利用率。关键词：教育信息化；共建共享；虚拟实验平台中图分类号：TP311.56 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2016）07-0074-04 一、引言与普通教育不同，职业教育以就业为导向，具有专业性、实践性、应用性、操作性、技能性等特点[1]。其中，技能教育是职业教育的核心。而当前的职业教育中，存在以下的问题：（1）实验实训设备昂贵，数量有限，损耗比较严重并且型号落后，更新换代难以跟上科技发展的步伐。而社会对技能型人才的需求使得职业院校不断扩招。这就造成了有限

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直流电机转速测量系统的设计

一、概述该课程设计是关于直流电动机转速的测量。转速是电动机极为重要的一个状态参数，一般是指电机转子的每分钟转数，通常用r/min 表示。本次课程设计选用光电测速法，测量电路由光电转换电路，整形电路，晶体振荡电路，分频电路，倍频电路，时序控制电路和计数、译码、驱动、显示电路构成，电机转速的测量范围为600r/min~30000r/min ，测量的相对误差 1%，并用5位LED 数码管显示出相应的电机转速。本次课设需满足以下设计要求： 1根据技术指标，设计各部分电路并确定元器件参数； 2.用5位LED 数码管显示出相应的电机转速； 3.画出电路原理图（元器件标准化，电路图要规范化）。二、方案论证本课程设计是设计电机转速测量系统，采用光电测速方案，将转速信号转化为脉冲信号，然后用数字系统内部的时钟来对脉冲信号的频率进行测量，方案中包括光电转换电路，整形电路，闸门电路，晶体振荡电路，分频电路，倍频电路，控制电路和计数、译码、驱动、显示电路。原理方框图如图1所示：在电动机转轴上安装一个圆盘，在圆盘上打6个均匀小孔。当电动机旋转时光源通过小孔投射到光敏三极管上，就产生了一序列的脉冲信号，光敏三极管产生的脉冲信号频率与电机转速成正比。脉冲信号经过整形电路转变成方波，再用二倍频电路使整形后的信号频率变为原来的二倍。再由晶体振荡电路输出的信号经过215分频电路，光电转换电路整形电路闸门电路计数、译码、驱动、显示电路输入信号晶体振荡器电路分频电路控制电路图1 电机转速测量系统原理框图

产生1Hz的基准信号，再经过10分频，便可产生一个0.1Hz的基准信号，该基准信号用来控制闸门电路，把经过倍频的光电转换后的信号计数并显示出来三、电路设计 1.光电转换电路在该部分可以用发光元件作为光的发射部分，可以选择发光二极管作发光元件，接收部分则要选择光敏三级管作为接受部件。其原理是用光敏三极管接收发光二极管通过小孔发射过来的光信号。在电机的转轴上安装上已打好6个均匀小孔的圆盘，让发光二极管与光敏三极管通过小孔相对，这样电机每转动一周，光线就会相应通过小孔6次，因为光电转换器受光一次就会产生一个脉冲，所以说电机在每转一周后就会相应的产生了6个脉冲。光电转换电路原理如图2所示：图2 光电转换电路原理图图中R1和R2为两个为350Ω限流电阻，LED持续发出的光被带孔圆盘间歇性阻断，变成间断的光信号，而光敏三极管将接收到的光信号转化成电信号，作用于之后的系统。 2.整形电路整形电路用555定时器构成施密特触发器，利用施密特触发器，将输入的信号进行整形，输出为方波。2和6管脚连在一起接输入信号，从3管脚输出，输入信号与输出信号反相，在5管脚接入10nF的滤波电容，当输入电压v i ﹤1/3Vcc时，v o 输出为高电平，当输入电压v i ﹥2/3Vcc时，v o 输出为低电平。整形电路接法及输出波形如图3和图4所示：

毕业设计---基于LabVIEW的虚拟网络实验室的设计

X X 学院毕业设计设计题目：基于LabVIEW的虚拟网络实验室的设计系别：_________________________ 班级：_________________________ 姓名：______________ 指导教师：_________________________ 年月日

基于LabVIEW的虚拟网络实验室的设计摘要随着电子技术高速发展，普通实验室的更新速度无法跟上技术的发展。此外普通实验室涉及到仪器调试、管理、易损坏等问题。在实验时间和一些损耗性强的实验项目上对学生限制过死。同样，远程教育学员一般都要在规定的时间到指定的学校集中完成实验项目.技能培养质量无法保证。教育机构必须考虑如何跟上实验的时代性和先进性，创设实验内容丰富、训练操作扎实、不受时空限制的开放性实验环境。近年来，由于虚拟仪器、仿真技术和网络技术的飞速发展，构建基于LabVIEW 的虚拟网络实验室将会成为一种经济、高效的首选方案。本文的主要工作就是在LabVIEW环境下，研究基于虚拟仪器的网络教学实验系统的设计问题。首先，本文对虚拟仪器进行概述，对比了与传统仪器的区别，介绍了虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW的应用，以及在LabVIEW环境下进行几种常用虚拟仪器——虚拟信号发生器、相关分析、滤波器、和虚拟频谱分析仪等的软件设计方法。接着，本文着重介绍了如何把设计的几种虚拟仪器构成一个虚拟实验室，并利用虚拟仪器技术创建一个网络虚拟实验室，充分运用网络技术构建一个网络虚拟实验系统，并采用虚拟仪器的网络通信技术实现该网络虚拟系统的远程实验目标。本课题研究可以节省许多基础设施的重复建设和仪器设备重复引进的资金投入，有利于从整体上改善办学条件和提高教学水平。在很大程度上方便了学生，不仅能够引导学生理解实验的理论知识，而且能够指导学生进行正确的实验操作，从而获得感性上和理性上的认识。虚拟实验室不仅极大的弥补了远程教育模式的局限和不足，而且还使得远程教育的方式方法更趋完美。将虚拟实验室与远程教育结合在一起，基于网络技术和虚拟仪器技术的虚拟实验室己成为新型的远程教育模式。关键词：虚拟仪器;LabVIEW;网络虚拟实验室;Internet

电机实验项目及指导书

实验一直流发电机一．实验目的 1．掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。 2．通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。二．预习要点 1.什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取。 2.做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？ 3.并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？ 4.如何确定复励发电机是积复励还是差复励？三．实验项目 1.他励发电机 (1)空载特性：保持n=n N，使I=0，测取Uo=f(I f)。 (2)外特性：保持n=n N，使If =I fN，测取U=f(I)。 (3)调节特性：保持n=n N，使U=U N，测取I f =f(I)。 2.并励发电机 (1)观察自励过程 (2)测外特性：保持n=n N，使R f2 =常数,测取U=f(I)。 3.复励发电机积复励发电机外特性：保持n=n N，使R f=常数，测取U=f(I)。四．实验设备及仪器

1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。 2．电机导轨及测功机，转矩转速测量组件（MEL-13）或电机导轨及转速表。 3．直流并励电动机M03。 4．直流复励发电机M01。 5．直流稳压电源（位于主控制屏下部）。 6．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。 7．波形测试及开关板（MEL-05）。 8．三相可调电阻900Ω（MEL-03）。 9．三相可调电阻90Ω（MEL-04）。 10．电机起动箱（MEL-09）。五．实验说明及操作步骤 1．他励发电机。按图1-3接线

电机检测系统简要方案

电机故障检测系统简要方案电机的运行状态关系到安全发电的稳定运行，实施预防维修是电厂电机维护的基本要求，预防维修是全过程对设备进行动态管理，即在设备运行阶段以点检为核心的一种管理模式，应用这种管理模式，将有效地防止“过维修”或“欠维修”，给出设备的预警维修周期，减少设备的故障突发生率，大大降低设备维护费用，甚至几乎把安全提到100%。电机电气类诊断和健康监测是每个电厂电机设备安全稳定运行的关键，也是设备管理者关注重点，根据 EPRI（美国电力委员会）的报告：电机故障的 53%源于机械原因，47%源于电气原因。其中，37%源于定子绕组，10%源于转子，如铸件缺陷导致的不平衡气隙、断条等。按电机本体故障机外在因素区分：电机过载造成电机故障占24%；受潮占17%；润滑不良或者密封不良占20%；粉尘污染6%;绝缘老化仅仅占5%（这是对地或者相与相短路而言）；轴承失效占12%；不可抗拒的故障占6%而已。发电行业的各类电机，同样存在着相应的故障类型，电机的故障类型，按照检修部门和检修重点不尽相同。但是归结一点，电机的故障类型主要还是分为两大类：1类：电机绕组问题。（定子、转子）的匝间短路 2类：电机转子断条故障，以及定转子气隙问题。（鼠笼牵引电机） 3类：电机在线运行故障，主要涉及包括轴承寿命在内的相关机械负载问题。电机智能故障分析系统，由西马力公司提供，专门研究现场电机各类故障诊断和预防工作，技术历史悠久。电机综合故障诊断系统适用于电厂发电行业各类发电机、辅助电机综合检测。近20 年来一直被国内各大企业指定电机维护的设备，并参考基准设立为电机质量校核。 1、传统电机故障检测系统： ●直阻测量：沿用上世纪70、80年代的直阻测量————技术陈旧、手段简单。 ●绝缘测试：摇表，双桥，万用表，————设备功能简单，故障分析有限。 ●高压试验：耐压试验/ 泄漏电流 / 吸收比 / 极化指数，————设备笨重，只能在试验台检测。 ●试验指标：更多的停留在简单的评价绝缘好坏，————只能模糊评价一个指标：好？坏？设备好坏的状态级别？哪方面的故障问题？还能坚持多久不能给出量的指标。

基于云计算的虚拟仿真实验平台设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f48225860.html, 基于云计算的虚拟仿真实验平台设计作者：崔连敏来源：《软件导刊》2015年第11期摘要摘要：针对高校虚拟仿真实验平台存在的重复投入、资源无法共享等问题，探讨云计算及其特点，提出基于云计算的虚拟仿真实验平台的架构模型，设计基于云计算的虚拟仿真实验平台，并介绍实验平台的功能和特点。关键词关键词：云计算；虚拟仿真；实验平台；平台设计 DOIDOI：10.11907/rjdk.151843 中图分类号：TP302 文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）011000602 基金项目基金项目：上海市青年教师资助计划（1014204804）；上海市教委重点课程项目（2015）；2015年度上海理工大学“精品本科”教学改革项目（2015-JPBKZ-017）作者简介作者简介：崔连敏（1988-），女，河南新乡人，硕士，上海理工大学实验室管理与服务中心助理实验师，研究方向为物理实验、信息技术。 0引言虚拟仿真实验利用计算机网络技术和多媒体技术，通过计算机模拟实际实验操作，演示实验中的图形、文字、数据等信息。虚拟仿真实验打破了传统实验教学课时有限、场地固定等限制，提升了实验教学效果。随着信息技术和虚拟现实技术的发展，国内很多高校都建设了虚拟仿真实验室。然而许多高校建设虚拟仿真实验室时存在硬件重复投入、服务器闲置率高、建设及维护成本高、数据资源无法共享等问题。云计算技术被认为是一项继个人电脑、互联网技术后的信息技术革命性的新技术，在诸多领域都得到应用。借助云计算技术搭建虚拟仿真实验平台，对校内各实验中心的虚拟仿真实验平台统一部署和维护，能够整合硬件和软件资源，降低平台开发和搭建成本，实现信息资源共享。 1云计算虚拟仿真平台的优势云计算是分布计算、并行计算、网络存储、虚拟化、负载均衡和热备份冗余等传统计算和网络技术发展融合的产物。云计算致力于解决网络平台的通讯、存储和资源利用等问题。自2006年Google公司首席执行官首次提出云计算的概念以来，云计算技术发展十分迅速。目前Google、IBM、亚马逊、微软、SUN等国际化大公司纷纷推出了自己的云计算平台，国内华为、阿里巴巴、腾讯、百度等也相继启动了云计算项目。典型的云计算架构分为基础设施层、

通用电机测试平台

为了更好地吸收被测电机的机械能，为被测电机的动力提供负载，同时测量被测电机的扭矩转速以及输入的电参数，公司专门研发了一款电机综合试验平台。但目前大家对这款产品的了解还比较少，下面就给大家介绍一下。一、功能特点通用电机测试平台集成了专业的电机自动化测试软件和高精度功率分析仪，为用户提供了良好的测试体验。 1、全新的图形用户界面用户友好的选项卡页面快速导航； 2、比较功能允许五个单独的测试数据放在同一图上比较； 3、光标工具可以获得任意点的x和y坐标曲线和放大图的任何部分； 4、图片导出到剪贴或文件； 5、多页报告第二个页面上生产一个多轴图；

6、多个测试选项：自动、手动、升温、惯量和过载保护； 7、曲线拟合根据当前的测量数据拟合成多项式曲线； 8、可编程模拟和数字输出曲线和可以自动测试的每一步； 9、显示108中测试和计算参数； 10、多种功率分析仪和电机电源的选择； 11、多通道高精度功率分析仪数据同步采集； 12、可选的模拟和数字I/O设备提供了更多的灵活性； 13、额外的测试选择（惯性和过载保护）； 14、电机轴方向指示器； 15、以太网、USB接口； 16、添加手动测试模式； 17、温升试验； 18、保存/加载设置定制的报告功能；二、增强型电参数测量由于采用了PA系列高精度功率分析仪，相对于普通的电机测试系统，ZDT-III 通用电机测试平台具有以下优势： 1、采用先进的测量技术，支持直流~1MHz带宽，保证了可靠的测量准确度，基本精度：0.02%； 2、多相功率输入，所有的输入通道均电气隔离，避免各种应用中的短路； 3、同步采用所有相，精确测量电压、电流和功率参数； 4、丰富的分析功能：谐波闪变分析、频谱分析、采样波形显示和三相不平衡矢量图；

电机出厂测试系统

电机出厂测试系统依据《GB755-2008 旋转电机定额和性能》和《GB14711-2006中小型旋转电机安全要求》要求，旋转电机的主要测试试验内容包括：电气安全性能测试（绝缘电阻测试、交流/直流耐压测试和匝间冲击耐压测试）、冷态直流电阻测量、热试验、负载特性试验、空载特性试验、堵转试验、效率测量、振动及噪声测量等。电机测试涉及的主要仪器包括：电机综合测试仪、电气安全性能测试仪、直流电阻测量仪、功率分析仪、温度测量仪、测功机、振动测试仪和噪声测量仪、交流电源、直流电源等。其中，负载特性试验、空载特性试验、堵转试验、效率测量在电机型式试验中已经进行了，而出厂测试主要是判断电机是否可正常运转，是否存在明显质量隐患，故出厂测试关注的是电气安全性能测试（绝缘电阻测试、交流/直流耐压测试和匝间冲击耐压测试）、冷态直流电阻测量、热试验、振动及噪声测量等。 1. 绝缘电阻测试解释：测试相线之间、相线与外壳之间的绝缘电阻。测试目的：检查绕组之间及绕组及外壳之间有无严重漏电或短路 2. 工频耐压测试：解释：又叫绝缘强度试验或介电强度试验，主要测试绝缘材料耐受高压交变电场的能力。测试目的：考核电机三相之间，三相对地之间的绝缘强度。 3. 匝间绝缘测试解释：测试绕组的层与层、匝与匝之间的绝缘情况。测试目的：检查绕组的层与层、匝与匝之间有无严重漏电或短路 4. 在实际冷态下绕组直流电阻的测定： ●将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部的温度、当所测温度与冷却介质之差不超过2K时，则所测温度即为实际冷状态下绕组的温度，若绕组端部或铁芯的温度无法测量时，允许用机壳的温度代替。 ●绕组的直流电阻值用双臂或单臂电桥测量。电阻在1Ω及以下时，必须采用双臂电桥测量。 ●当采用自动检测装置以电压表法测量绕组的电阻时，流过被测绕组电流应不超过额定电流的10%，通电时间应不超过1min。 ●测量时、电机的转子静止不动、在电机的出线端测量绕组的直流电阻。每一电阻应测量3次，每次读数与3次读数的平均值之差应在平均值的±0.5%范围内,取其平均值做为电阻的实际值。检查试验时、每一电阻可仅测量1次。 5. 额定参数测试系统进行额定参数测试时，就是在额定供电电压、额定负载的情况下，电机的其他参数是否满足额定要求。通过MPT1000测功机给被试电机加一个衡定的扭矩负载，然后读取其实际转速是否达标，超过额定转速；还有看一下额定负载下电机的实际电流和额定值偏差有多大。电机出厂测试系统能综合测试电机综合性能，速度快，效率高，节约企业成本，严把质量关是电机生产企业必不可少的检测设备。工程技术笔记?2015 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 1

电机实验1报告

实验一直流他励电动机机械特性一．实验目的了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性二．预习要点 1．改变他励直流电动机械特性有哪些方法？2．他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？ 3．他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。三．实验项目 1．直流他励电动机机械特性。 2．回馈制动特性 3. 自由停车及能耗制动。 4．反接制动。四．实验设备及仪器 1．NMEL 系列电机系统教学实验台主控制屏。2．电机导轨及转速表( MMEL-13 ) 3?三相可调电阻900Q ( NMEL-03 ) 4?三相可调电阻90Q (NMEL-04 ) 5. 波形测试及开关板(NMEL-05B ) 6. 直流电压、电流、毫安表( N MEL-06 ) 7. 电机起动箱(NMEL-09 ) 五?实验方法及步骤 1 .直流他励电动机机械特性及回馈制动特性接线图如图1-1 图中直流电压表V1 为220V 可调直流稳压电源(电枢电源)自带，V2 为MEL-06 上直流电压表，量程为300V；直流电流表mA i、A i分别为直流励磁及220V可调直流稳压电源自带毫安表、安培表；mA2、A2 分别选用量程为200mA、5A 的毫安表、安培表( NMEL-06 ) R i选用1800 Q欧姆电阻(NMEL-03两只900 Q电阻相串联) R2选用180欧姆电阻(NMEL-04中两90欧姆电阻相串联) R3选用3000 Q磁场调节电阻(NMEL-09 )

R 4选用2250 Q 电阻（用NMEL-03中两只900Q 电阻相并联再加上两只 900 Q 电阻相串联）开关S i 、S 2选用NMEL-05中的双刀双掷开关。 M 为直流他励电动机 M03，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中: U N I N n N P N 220 V 1.1 A 1600 r/min 185 W G 为直流发电机 M 12，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中: 表1-2 U N I N n N P N 220 V 0.55 A 1500 r/min 80 W 按图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻的设置；（1）开关S 1合向“ 1”端，S 2合向“ 2”端。（2）电阻R 1至最小值，R 2、R 3、R 4阻值最大位置。（3）直流励磁电源船形开关和 220V 可调直流稳压电源船形开关须在断开位置。实验步骤。 a. 按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和 220V 电源船形开直流电机励磁电源可调宜流稳压电源

自主DIY电机测试平台

DIY电机测试平台——MOTOR TEST1.0 相信许多喜欢航模的朋友，对电子制作会很感兴趣，我也不例外，特别当我接触到了arduino的时候，我就深深的爱上了它，只要有些许C语言的知识和电子认识，就可以通过它完成你以前很想却做不到的事情。比如从简单的声光控制、气压测量、温度测量、湿度测量、超声波测距，到看起来很高端的物联网：通过手机遥控遥远地方的灯、养老家的鱼缸里的鱼等等。接下来分享的电机测试平台就是我与它相爱（学习）路上的小作品。这个帖子主要想和大家分享一下我做的一个电机测试平台——MOTOR TEST1.0。先对它进行简单介绍：通过对拉力传感器、电流传感器、电压分压器、温度传感器的数据采集和TF卡的写入，实现以下几个功能：1.电机拉力记录 2.电流记录 3.电压记录3.电机温度记录 4.电调温度记录5.数据存储 6.通过电位器来控制pwm信号输出，控制电调,驱动电机。一、先看看我们需要那些东西：

1.arduino nano一块 2.DC-DC5v模块（供电使用，也可以在arduino nano vin接口接入6.5-12的电压） 3.I2C1602LCD显示屏 4.3KG称重传感器 5.HX711AD模块 6.ACS712电流传感器模块 7.Micro SD卡模块SPI接口 8.LM35温度传感器 9.轨道滑块一套（由于型号不同，需要对3D模型进行修改） 10.3d打印件 11.亚克力板 12.电位器一个 13.电阻电容若干 14.磁环 15.螺丝螺母若干，拉力传感器用的是M5螺丝 16.导线等其他零件二、接下来看看接线：

上图显示了大部分的接线，下面我给出了明细：const int duoliangpin=A0;//舵量输入引脚 const int wendupin=A1;//温度1引脚 const int wendu2pin=A2;//温度2引脚 const int dianliupin=A3;//电流引脚 const int dianyapin=A7;//电压引脚 const int huanpingpin=2;//换屏引脚 const int guilingpin=3;//拉力归零引脚 const int starpin=5;//开始开关引脚 duoliang.attach(6);//舵信号输出为D6 const int shakepin=7;//震动器引脚 const byte hx711_data_pin=8;// const byte hx711_clock_pin=9;//hx711数据引脚sd卡模块spi接线 MOSI-pin11on MISO-pin12on SCK-pin13on CS-const int chipSelect=4;//spi cs定义引脚lcd显示屏接线 A4、A5为IIC的引脚A4连SDA，A5连SCL 三、我们需要固定拉力传感器和电机的基座：

电机学实验报告

湖北理工学院实验报告课程名称：专业：班级：学号：学生姓名：电气与电子信息工程学院

实验一直流电动机的运行特性实验时间：实验地点：同组人：一、实验目的： 1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。 2、掌握直流并励电动机的调速方法。二、预习要点 1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。 2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果? 3、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果? 4、直流电动机调速及改变转向的方法。三、实验主要仪器与设备：序号型号名称数量 1 DD03 导轨、测速发电机及转速表 1台 2 DJ23 校正直流测功机 1台 3 DJ15 直流并励电动机 1台 4 D31 直流电压、毫安、电流表 2件 5 D42 三相可调电阻器 1件 6 D44 可调电阻器、电容器 1件 7 D51 波形测试及开关板 1件四、实验原理工作特性：电源电压一定，励磁电阻一定时，η、n 、T em =f(P 2)的关系曲线。（一）并励电动机（U N I fN 条件下）（并励电动机励磁绕组绝对不能断开） 1．速率特性n=f(P 2) φ e a a C R I U n -= 转速调整率 %1000?-= ?N N n n n n

02020260 2T n P T P T T T em +=+Ω = +=π 3．效率特性η=f(P 2) （75~95）% 实验原理图见图1-1 图1－1 直流并励电动机接线图五、实验内容及步骤 1、实验内容：工作特性和机械特性保持U=U N 和I f =I fN 不变，测取n 、T 2、η=f （I a ）、n=f （T 2）。 2、实验步骤：（1）并励电动机的工作特性和机械特性 1）按图1-1接线。校正直流测功机 MG 按他励发电机连接，在此作为直流电动机M 的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。R f1选用D44的1800Ω阻值。R f2 选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。R 1用D44的180Ω阻值。R 2选用D42的900Ω串联900Ω再加900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。 2）将直流并励电动机M 的磁场调节电阻R f1调至最小值，电枢串联起动电阻R 1调至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。 3）M 起动正常后，将其电枢串联电阻R 1调至零，调节电枢电源的电压为220V ，调节校正直流测功机的励磁电流I f2为校正值（50mA 或100 mA ），再调节其负载电阻R 2和电动机的磁场调节电阻R f1，使电动机达到额定值：U ＝U N ，I ＝I N ，n ＝n N 。此时M 的励磁电流I f 即为额定励磁电流I fN 。 4）保持U ＝U N ，I f =I fN ，I f2为校正值不变，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流I a ，转速n 和校正电机的负载电流I F 。表1－1 U ＝U N ＝ 220 V I f =I fN = 100 mA I f2= 81.4 mA

电机环境试验方法

A.电机环境试验方法 A.1范围本次环境试验包括低温、高温试验、温度变化试验、湿热试验、振动试验、盐雾试验、砂尘试验 A.2耐低温试验（不工作，贮存）耐低温试验按QC/T413-1999《汽车电气设备基本技术条件》3.10.1耐低温性能进行试验。试验温度：-40℃，试验时间：8h，温变速率：1℃/min；产品恢复常温后，对产品外观及性能进行检测。 A.3耐高温试验（不工作，贮存）耐高温试验按QC/T413-1999《汽车电气设备基本技术条件》3.10.2耐高温性能进行试验。试验温度：100℃，试验时间：8h，温变速率：1℃/min；产品恢复常温后，对产品外观及性能进行检测。 A.4耐温度变化试验温度变化试验按QC/T413-1999《汽车电气设备基本技术条件》3.10.3耐温度变化性能进行试验。低温：-40℃，高温：90℃，贮存时间：2h，转换时间：20s～30s，循环次数：5次。 A.5温度、湿度循环变化试验湿热试验按GB/T 2423.34《电工电子产品环境试验规程》试验Z/AD温度/湿度组合循环试验方法中，在-10℃～65℃之间进行10个循环试验。试验步骤如下： a.2h将试验箱温度，从25℃连续升至65℃，在此期间相对湿度保持在80%～96%之间； b.箱内温度及相对湿度应分别保持在65℃和（93±3）%，连续保持4h； c.2h将箱内温度，从65℃连续降到45℃，在此期间相对湿度保持在80%～96%之间； d.箱内温度及相对湿度应分别保持在45℃和（93±3）%，连续保持10h； e. 2h将箱内温度，从45℃连续降到-10℃，在此期间相对湿度不控制； f.箱内温度保持在-10℃，连续保持1h，在此期间相对湿度不控制； g. 2h将箱内温度，从-10℃连续升到25℃，在此期间相对湿度不控制； h.箱内温度保持在25℃，连续保持1h，在此期间相对湿度保持在45%-75%之间； I.（a～h）为1个循环，共10个循环。

电机检测系统方案设计

一、系统研制意义科学技术的发展对电机性能和质量指标提出了越来越高的要求，电机检验技术的发展与电机工业的发展是密切相关的。电机检测是利用仪器、仪表及相关设备，按照相关的规定，对电机制造过程中的半成品和成品，或以电机为主体的配套产品的电气性能、力学性能、安全性能及可靠性等技术指标进行的检验。通过这些检验，可以全部或部分的反映被试电机的相关性能数据，用这些数据，可以判断被试电机是否符合设计要求、品质的优劣以及改进的目标和方向。电机检测是电机研究、生产和维修过程中不可缺少的重要环节，是电机制造和生产的重要工序。传统的检测设备和方法由于操作时间长，需观测的仪器多，人工读取测试数据和进行数据分析、计算，在一定程度上影响了电机检测的质量和精度。随着目前电机设计水平、工艺水平的进一步提升，以及电机原材料的性能不断提高，电机的性能和质量指标有了很大的提高。因此，对电机检验技术的要求也日益提高，提高电机检验效率、降低操作人员劳动强度、提高测试精度和试验质量势在必行，而由于测试理论的丰富、测试手段的进步、设备精度的提高以及自动化测试系统和电子计算机在测试中的广泛应用，电机的检验技术也确实有了突飞猛进的发展。因此，研制一套符合要求的电机自动检测系统，对于从事电机

维修的单位来说是非常有必要的。二、系统主要功能 1、系统可检测电机的转矩、转速、功率等参数。 2、系统可检测电机的输入电流、电压、功率因数、功率等参数。 3、系统具有手动、自动测试方式，全部过程可在控制柜上的显示控制仪上实现；数据可锁存，以便手工记录； 4、系统具有自动测试方式，即负载根据设置自动加载，扫描电机从空载到设定值的特性曲线； 5、系统具有定点测试方式，即电机运行后，负载自动调节到设定值，并在设定值处稳定运行； 6、系统可记录测试结果，电机测试数据以报表或曲线的方式显示，可打印保存，方便下次打开查询曲线，曲线坐标参数可修整。三、系统主要性能 1、额定扭矩检测精度：±0.5%；转速精度±0.2%； 2、测功范围：0.01Nm～1000Nm； 3、转速测量范围：0～7000转/分； 4、温度测量范围：0～70度； 5、电压测量范围：交流-400～+400伏，直流-30～+30伏； 6、电流测量范围：100安培。

电机自动测试系统

电机自动测试系统【大比特导读】在微电机生产过程中，需要对电机的各个参数进行测量。传统的微电机测试中，般采用测功机进行加载，转矩转速仪显示出电机转矩、转速及输出功率，电参数测量仪测量出电机输入电压电流等。测试出电机若干工作点，在坐标纸上绘出相应的坐标，描点，连成曲线。在微电机生产过程中，需要对电机的各个参数进行测量。传统的微电机测试中，般采用测功机进行加载，转矩转速仪显示出电机转矩、转速及输出功率，电参数测量仪测量出电机输入电压电流等。测试出电机若干工作点，在坐标纸上绘出相应的坐标，描点，连成曲线。这种测试方法，由于各个参数读取时间不同步，从而参数之间相对关系不对应，需要人工操作和记录试验数据，而且不能测试出异步电机的不稳定区。采用计算机控制的电机自动测试系统能很好地解决这些问题，其模块化结构、智能化仪器、能自由组合和自动识别的微电机自动测试系统不仅能进行各种电机的自动测试及存贮数据、绘制曲线，而且能对数据进行后处理工作。系统组成系统由机、磁滞测功机、电参数测量仪、可编程控制器、转矩转速仪、打印机等构成。根据电机测试要求，用上述仪器设备可灵活地组成多种测功系统。该系统采用P机作为上位机，单片机为各测量项目的下位机。综合了P机的运算能力强和单片机的抗干扰的优点，使系统可靠，运行稳定。P机完成发出控制指令和数据处理、打印及绘制特性曲线。单片机完成测试、控制、显示，并向上位机(P机)传送数据。磁滞测功机给电机加载及检测转矩转速信号电参数测量仪为交直流通用型仪表，其频率范围为测量被试电机输入电气参数，如电压、电流、功率等，使用时只需将电源接至功率表输入端，功率表输出端接被试电机即可。电机自动测试系统中引入了可编程控制器，根据计算机的指令，对被试电机进行加载，并将测功机输出的转矩、转速信号放大处理并存到自的内存单元供计算机调用和显示，通过可编程控制器，实现了系统的闭环控制转矩转速仪主要接收来自测功机的转矩、转速信号，经过可编程控制器并进行处理后将转矩转速功率显示出来。系统框图如图1所示。加载原理及转矩、转速信号的产生3.1加载原理在电机自动测试系统中，采用磁滞测功机，其制动器原理图如图2所示，制动器由内外定子及转子组成，定子内装有激磁线圈，转子为空心杯形，由磁滞材料制成。内外定子上均有齿和槽，内外定子安装成齿对槽的位置。当激磁线圈中通入电流，气隙中产生磁场，磁场与转子材料相互作用，产生与激磁电流微电机2000年第33卷第6期(总第期)成正比的转矩。转矩信号的产生转矩信号由安装在制动器悬臂梁上的4个应变式力矩传感器拾取，在悬臂梁两侧分别粘有2个电阻应变片，组成全桥电路，产生与转矩成正比的模拟电压信号。

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