電機(jī)測試就是利用儀器、儀表,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,對電機(jī)的各種技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測,測試中獲取的數(shù)據(jù)可以反映出被測電機(jī)的性能,為電機(jī)性能的改進(jìn)提供重要依據(jù)。因此,電機(jī)測試對于衡量電機(jī)性能具有十分重要的意義。電機(jī)測試主要由空載試驗、堵轉(zhuǎn)試驗、負(fù)載試驗等幾個項目構(gòu)成,其中電機(jī)負(fù)載試驗是電機(jī)型式試驗的一個重要組成部分,通過負(fù)載試驗可以獲得電機(jī)機(jī)械特性,電機(jī)的機(jī)械特性對于電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和運(yùn)行狀況起著十分重要的作用。
傳統(tǒng)的電機(jī)測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動態(tài)性能差、消耗能量高??偟膩碚f,這些測試系統(tǒng)的測量范圍、測量精度和自動化程度都已經(jīng)很難滿足目前電機(jī)測試的要求。因此,可以根據(jù)測試要求,采用由供電系統(tǒng)、上位機(jī)、可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、加載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等部分組成的測試系統(tǒng)。
測試系統(tǒng)的供電系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成:直流部分和交流部分。直流部分采用24V直流電源,該電源將交流電網(wǎng)220V 單相電變?yōu)?4V直流電供給 PLC、變頻器的控制電路部分,以及其他需要24V直流電的部分;交流部分采用380V、50H交流電,進(jìn)行負(fù)載試驗時通過變頻器給被測電機(jī)和負(fù)載電機(jī)供電,其他試驗時通過調(diào)壓器改變電壓幅值給被測電機(jī)供電。
測試加載系統(tǒng)采用變頻驅(qū)動,變頻器是矢量控制型變頻器,采用模塊化構(gòu)成,主要包括控制單元、進(jìn)線接口模塊(濾波器)、電源模塊 (整流器)、電機(jī)模塊(逆變器)??刂茊?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; visibility: visible; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">元是驅(qū)動系統(tǒng)的大腦,負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)驅(qū)動系統(tǒng)中的所有模塊。主動型電源模塊作為整流單元,將電網(wǎng)的三相交流電變?yōu)橹绷麟?,并能將直流電回饋到電網(wǎng),通過閉環(huán)控制實現(xiàn)直流母線上的電壓可調(diào)。電機(jī)模塊作為逆變單元,將直流母線上的直流電變?yōu)榻涣麟姽┙o被測電機(jī)和負(fù)載電機(jī)。
測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由 PLC 模擬量輸入模塊和電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)成。其中的電量傳感器僅適用于正弦量的測量,用于電機(jī)的空載試驗等。電量傳感器將需要測量的電信號變換成允許輸入到模擬量輸入模塊的信號,通過該模塊A/D轉(zhuǎn)換送入 PLC,經(jīng)過 Profibus-DP 總線傳送到上位機(jī)進(jìn)行下一步處理。轉(zhuǎn)速傳感器直接將轉(zhuǎn)速信號通過PLC高速計數(shù)端口輸入 PLC進(jìn)行處理,再經(jīng)過Profibus-DP總線傳送到上位機(jī)處理,轉(zhuǎn)速信號的采集方法適用于各種試驗。對于負(fù)載試驗電信號的測量,由于電信號是非正弦量,不能由電量傳感器提供,而由變頻器提供,數(shù)據(jù)通過 Profibus-DP 總線傳送到 PLC,再到上位機(jī)。