CN110954824B - 一种测功机系统连续测量的方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

一种测功机系统连续测量的方法、系统、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测功机系统连续测量的方法、系统、装置及其存储介质，所测功机系统连续测量的方法述通过在现有测功机系统测量方法的基础上，加入惯性修正处理的步骤，并将负载加载间隔时间和性能参数采样间隔时间设置成极短时间，能够使采集到的性能参数做实时惯性修正，即对性能参数进行实时处理，从而能够使被测电机的性能参数被连续测量；既保证了测试速度，也保证了数据的准确度，极大地提高了电机的测试效率与使用体验。本发明可应用于测功机系统技术领域。

Description

一种测功机系统连续测量的方法、系统、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及测功机系统技术领域，尤其涉及一种测功机系统连续测量的方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
在对电机性能进行检测的时候，需要用到测功机系统，其主要是通过对电机增加负载，并通过对其的电性能(电压、电流、输入功率、功率因数等)与机械性能(转速、转矩、输出功率等)的综合测量，获得电机从空载到堵转的各种性能参数。
现阶段，测功机系统主要有两大类，分别是负载制动器测功机系统和电力测功机系统。负载制动器测功机系统一般用于中小型电机(<10kW)，由测功头(带转速、转矩传感器的负载制动器)、电性能测量仪表、机械性能测量仪表以及负载控制器组成。电力测功机系统一般用于大中型电机(>5kW)，由对拖电机、扭矩传感器、转速传感器、电性能测量仪表、机械性能测量仪表以及对拖电机控制器(一般会带回馈单元)组成。无论那种类型的测功机系统，都需要用到电性能测量、机械性能测量以及负载控制。
国内现有的测功机系统，所采用的控制及测量方式一般为先对电机加载一定的负载，然后保持加载状态一定时间(＞1s)，再采集多组性能参数。这种方式的缺点在于保持加载状态的时间过长，使得整个测试过程相应地变长。对于电机而言，在提供机械能输出的同时，自身会产生热能，导致电机内部温度升高，并且对电机加载的负载越大，产生的热能会越多，整个测试过程时间过长，会导致部分发热量大的电机由于内部温度过高而损坏；而对于散热较好的电机由于温度的大幅改变也会造成电机内部参数的改变，从而影响性能参数的准确性。同时，测试时间过长导致测试效率低，间接提高了使用者的使用成本，减低了使用体验。另外，该方式每次对被测电机增加的负载量相对比较大，停顿时间较长(负载增加以及性能参数采集不连续)，导致部分对测试分辨率要求较高的电机无法准确获取用户所需的关键性能参数。
国外现有测功机系统以及国内极少数测功机系统，所采用的测量及控制方式为到达负载加载间隔时间时，对电机加载一定的负载；当到达性能参数采集间隔时间时，采集当前瞬时性能参数，其负载和采样间隔时间<＝1s，然后输出经滤波处理过的性能参数。这种方式的缺点在于，由于负载改变的时间间隔小，导致电机由于加速或减速造成的惯性还未完全消失，使得采集到的性能参数中叠加了惯性因素造成的干扰，从而影响测试性能参数的准确性。而且负载改变的时间间隔越小，惯性因素造成的干扰会越大，测试所得结果的失真度也就越大。
个别现有测功机系统产品支持对被测电机先做加载测试，加载到所设定的结束位置再进行减载测试，减载到空载，然后根据所记录的双向数据合成计算出被测电机的性能参数。这种方式的缺点在于每一次测试都需要进行双向加载，不仅增加了测试时间，增大了电机的发热量，并且对于部分电机，会在某个转速位置发生电路结构变化(如带离心开关的交流电机)，无法进行双向测试。
术语解释：
测功机：用于测量电机的转速、转矩以及轴功率的装置。
测功机系统：由测功机、测功机控制器、电性能和机械性能测量仪、测试软件组成的一整套用于测量电机性能的成套设备。
发明内容
为了解决至少一个上述技术问题，本发明的目的在于提供一种测功机系统连续测量的方法、系统、装置及存储介质。
本发明所采取的技术方案是：一方面，本发明实施例包括一种测功机系统连续测量的方法，包括：
采集性能参数；所述性能参数包括转矩和电流；
对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理；
输出经滤波处理后的性能参数。
进一步地，所述对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理这一步骤，具体包括：
获取惯性修正系数；
根据获取得到的所述惯性修正系数，对所述性能参数进行修正，计算得出性能参数修正值；
根据性能参数修正值，计算出输入功率参数、输出功率参数、效率参数中的至少一个参数。
进一步地，所述惯性修正系数包括整体转动惯量系数和电流惯性系数；所述获取惯性修正系数这一步骤，具体包括：
分别测量被测电机在加载和减载过程中，被测电机在目标转速点位置时的转矩瞬时值、旋转加速度瞬时值、电流变化率和电流瞬时值；所述目标转速点为测量需要所确定的转速点；
根据所述转矩瞬时值和所述旋转加速度瞬时值，计算得出整体转动惯量系数；
根据所述电流瞬时值和所述电流变化率，计算得出电流惯性系数。
进一步地，所述整体转动惯量系数和电流惯性系数是通过以下公式计算得到的：
T(n+)+J*r(n+)＝T(n-)+J*r(n-)
I(n+)+K*dI(n+)＝I(n-)+K*dI(n-)，
式中，J为整体转动惯量系数，K为电流惯性系数；T(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的转矩瞬时值；r(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的旋转加速度瞬时值；T(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的转矩瞬时值；r(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的旋转加速度瞬时值；I(n+) 为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流瞬时值；dI(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流变化率；I(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流瞬时值；dI(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流变化率。
进一步地，所述根据获取得到的所述惯性修正系数，对所述性能参数进行修正，计算得出性能参数修正值这一步骤，具体包括：
获取惯性修正系数；所述惯性修正系数包括整体转动惯量系数和电流惯性系数；
测量被测电机在第一转速点位置时的转矩瞬时值、旋转加速度瞬时值、电流变化率和电流瞬时值；所述第一转速点为任意转速点中的一个转速点；
根据所述整体转动惯量系数、所述转矩瞬时值和所述旋转加速度瞬时值，计算得出转矩修正值；
根据所述电流惯性系数、所述电流变化率和所述电流瞬时值，计算得出电流修正值。
进一步地，所述转矩修正值和电流修正值是通过以下公式计算得到的：
T'(n)＝T(n)+J*r(n)，
I'(n)＝I(n)+K*dI(n)，
式中，J为整体转动惯量系数，K为电流惯性系数；T'(n)为转矩修正值，T(n)为被测电机在第一转速点位置时的转矩瞬时值，r(n)为被测电机在第一转速点位置时的旋转加速度瞬时值；I'(n)为电流修正值，I(n)为被测电机在第一转速点位置时的电流瞬时值；dI(n)为被测电机在第一转速点位置时的电流变化率。
进一步地，所述根据性能参数修正值，计算出输入功率参数、输出功率参数、效率参数中的至少一个参数这一步骤，具体包括：
获取转矩修正值和电流修正值；
测量被测电机在所述第一转速点位置时的转速参数值；
测量被测电机在所述第一转速点位置时的输入有功功率瞬时值；
通过公式Pi'(n1)＝Pi(n1)*I'(n1)/I(n1)计算得到输入功率参数；式中，Pi'(n1)为输入功率参数， Pi(n1)为被测电机在所述第一转速点位置时的输入有功功率瞬时值，I'(n1)的电流修正值，I(n1) 为的被测电机在第一转速点位置时的电流瞬时值；
通过公式Po'(n1)＝T'(n1)*n1/9.549计算得到输出功率参数；式中，Po'(n1)为输出功率参数， T'(n1)为转矩修正值，n1为被测电机在所述第一转速点位置时的转速参数值；
通过公式Eff'(n1)＝Po'(n1)/Pi'(n1)*100％计算得出效率参数，式中，Eff'(n1)为效率参数， Po'(n1)为输出功率参数，Pi'(n1)为输入功率参数。
另一方面，本发明专利还包括一种测功机连续测量系统，包括：
采集模块，用于采集性能参数；
处理模块，用于对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理；
输出模块，用于输出经滤波处理后的性能参数。
另一方面，本发明实施例还包括一种测功机系统连续测量装置，包括电性能测量仪、机械性能测量仪以及负载控制器；其中所述电性能测量仪和所述机械性能测量仪用于采集性能参数；所述负载控制器用于控制被测电机加载和减载过程，以获得所述惯性修正系数和所述性能参数修正值。
另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行测功机系统连续测量的方法。
本发明的有益效果是：实施例中提出一种测功机系统连续测量的方法，在采集性能参数数据后，加入了惯性修正处理的步骤，其中负载加载间隔时间和性能参数采样间隔时间极短，使得性能参数数据能够在采集的同时进行实时的修正，既保证了测试速度，也保证了数据的准确度，极大地提高了电机的测试效率与使用体验。
附图说明
图1为一种现有测功机系统测量方法流程图；
图2为另一种现有测功机系统测量方法流程图；
图3为本发明实施例中所述一种测功机连续测量方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种现有的测功机系统测量方法具体如下：
S1.对被测电机加载一定的负载；
S2.保持加载状态一定时间；
S3.采集多组性能参数；
S4.将多组性能参数求均值后输出。
该测量方法的S2步骤中保持加载状态一定的时间大于1秒，即保持加载状态的时间过长，从而增加了测试时间；降低了测试效率，提高了测试成本。而且，对于电机而言，在提供机械能输出的同时，自身会产生热能，导致电机内部温度升高，并且对电机加载的负载越大，产生的热能会越多，整个测试过程时间过长，会导致部分发热量大的电机由于内部温度过高而损坏；而对于散热较好的电机由于温度的大幅改变也会造成电机内部参数的改变，从而影响性能参数的准确性。
如图2所示，另一种现有测功机系统测量方法具体如下：
D1.设置负载加载间隔时间和性能参数采集间隔时间；
D2.确认到达负载加载间隔时间；
D3.对被测电机加载一定的负载；
D4.确认到达性能参数间隔时间；
D5.采集当前瞬时性能参数；
D6.性能参数滤波处理后输出。
本测量方法的D1步骤中设置的负载加载间隔时间和性能参数采集间隔时间小于或等于1 秒，也就是说负载改变的时间间隔太小，导致被测电机由于加速或减速造成的惯性还未完全消失，使得采集到的性能参数中叠加了惯性因素造成的干扰，从而影响测试性能参数的准确性。而且负载改变的时间间隔越小，惯性因素造成的干扰会越大，测试所得结果的失真度也就越大。
本实施例包括一种测功机系统连续测量的方法，该方法具体包括以下步骤：
Q1.采集性能参数，所述性能参数包括转矩和电流；
Q2.对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理；
Q3.输出经滤波处理后的性能参数。
进一步地，作为本测功机系统连续测量方法实施例的优选实施方式，所述步骤Q2，也就是对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理这一步骤，具体包括：
Q201.获取惯性修正系数；
Q202.根据获取得到的所述惯性修正系数，对所述性能参数进行修正，计算得出性能参数修正值；
Q203.根据性能参数修正值，计算出输入功率参数、输出功率参数、效率参数中的至少一个参数。
进一步地，作为本测功机系统连续测量方法实施例的优选实施方式，所述惯性修正系数包括整体转动惯量系数和电流惯性系数；所述步骤Q201，也就是获取惯性修正系数这一步骤，具体包括：
Q201-1.分别测量被测电机在加载和减载过程中，被测电机在目标转速点位置时的转矩瞬时值、旋转加速度瞬时值、电流变化率和电流瞬时值；所述目标转速点为测量需要所确定的转速点；
Q201-2.根据所述转矩瞬时值和所述旋转加速度瞬时值，计算得出整体转动惯量系数；
Q201-3.根据所述电流瞬时值和所述电流变化率，计算得出电流惯性系数。
进一步地，作为本测功机系统连续测量方法实施例的优选实施方式，所述步骤Q201-2 所述的整体转动惯量系数和Q201-3所述的电流惯性系数是通过以下公式计算得到的：
T(n+)+J*r(n+)＝T(n-)+J*r(n-)(式1)
I(n+)+K*dI(n+)＝I(n-)+K*dI(n-)(式2)，
式中，J为整体转动惯量系数，K为电流惯性系数；T(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的转矩瞬时值；r(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的旋转加速度瞬时值；T(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的转矩瞬时值；r(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的旋转加速度瞬时值；I(n+) 为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流瞬时值；dI(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流变化率；I(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流瞬时值；dI(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流变化率。
本实施例中的整体转动惯量系数和电流惯性系数的计算公式是通过以下原理得到的：
整体转动惯量系数计算公式的原理：
根据欧拉第二运动定律，设定某惯性参考系的固定点O为参考点，施加于刚体的净外力矩，等于角动量的时间变化率。欧拉第二定律以方程表达为Mo＝dLo/dt，其中，Mo是对于点 O合外力矩，Lo是对于点O的角动量。由于L＝Iω(其中，I为物体的转动惯量，ω为物体的旋转角速度)，因此欧拉第二定律方程可变换成Mo＝d(Iωo)/dt＝I*dωo/dt＝I*ao(其中，ωo 为物体对于O点的旋转角速度，ao为物体对于O点的角加速度)。对于负载器而言，当被测电机处于转速为n的状态时，其转动轴轴心点受到的合力矩M(n)＝M1(n)-M2(n)。其中M1(n) 为被测电机转速为n时制动器输出的力矩值，其大小等于力矩测量实时值；M2(n)为被测电机转速为n时电机的力矩输出值。结合之前的欧拉第二定律方程，可以得到公式：M1(n)-M2(n)＝M(n)＝I*a(n)(式3)，其中a(n)为被测电机在转速为n时的角加速度；通过公式M1(n)-M2(n)＝M(n)＝I*a(n)(式3)可以看出，当被测电机处于匀速旋转状态时，角加速度为0，此时电机的输出力矩值等于负载器测量值；当被测电机速度变化时，电机的输出力矩值M2(n)＝M1(n)-I*a(n)。由于在电压与温度不变的情况下，电机的输出力矩值仅与电机的转速有关，因此电机加速到n转速与减速到n转速时，所输出的力矩值相等。由此我们可以得到等式M1(n+)-I*a(n+)＝M2(n+)＝M2(n-)＝M1(n-)-I*a(n-)。此等式中，将I用-J 代替就可以得到公式T(n+)+J*r(n+)＝T(n-)+J*r(n-)(式1)的形式。
电流惯性系数计算公式的原理：
(1)直流
对于直流电机(有刷)，其电流偏差来自于电流增大时，其供电回路(主要是电机自身回路)电感对电流变化的阻碍作用。其动态过程可以用公式U(t)＝E(t)+R*i(t)+L*di(t)/dt(式4) 来表示(通过对电机进行抽象建模得出)；式中，U(t)为t时刻电机的供电电压，E(t)为t时刻电机转动(切割磁场发电)所产生的反向电动势，R为回路电阻(主要是电机自身内阻)，i(t) 为t时刻的电流值，L为回路电感(主要是电机自身电感)，di(t)/dt为t时刻的电流变化率。由于电机在某一个时刻只能有一个转速值n，因此可以用参数n替代式4中的参数t，得到公式U(n)＝E(n)+R*i(n)+L*di(n)/dt(式5)；式中，di(n)/dt为电机转速为n时的电流变化率。由于电机的测试电压为额定值，且电机在转速为n时所产生的反向电动势也为定值，因此有 U(n+)＝U(n-)，E(n+)＝E(n-)。于是，我们可以得到等R*i(n+)+L*di(n+)/dt＝U(n+)-E(n+)＝ U(n-)-E(n-)＝R*i(n-)+L*di(n-)/dt。等式两端同时除以R可得公式i(n+)+L/R*di(n+)/dt＝i(n-)+ L/R*di(n-)/dt(式6)，再令式中的L/R＝K就成了公式I(n+)+K*dI(n+)＝I(n-)+K*dI(n-)(式 2)的形式。另外，由于直流电机的电流与转速成线性比例关系，因此可以用r(n+)和r(n-)替代公式I(n+)+K*dI(n+)＝I(n-)+K*dI(n-)(式2)中的dI(n+)和dI(n-)。
(2)交流
对于交流电机而言，电流(有效值)偏差主要来自于电机阻抗对交流的阻碍作用，使得电流会产生一个与电机阻抗及电源交流频率同时相关的延时。由于交流由于涉及到矢量叠加，不易建模，因此我们采用多种交流电机进行了加载减载试验，用于验证公式I(n+)+K*dI(n+) ＝I(n-)+K*dI(n-)(式2)的可行性；试验表明，公式I(n+)+K*dI(n+)＝I(n-)+K*dI(n-)(式 2)都能很好地修正交流电流的动态偏差。
本实施例中，所述目标转速点为当转速为n时的测量点；r(n+)，加载过程中，被测电机在目标转速点位置时的旋转加速度瞬时值是需要测量被测电机在目标转速点位置时的转速值n1和被测电机在目标转速点的上一个记录点的转速值n1'，再通过公式r(n+)＝n1-n1'计算得来。同样地，r(n-)，减载过程中，被测电机在目标转速点位置时的旋转加速度瞬时值需要测量被测电机在目标转速点位置时的转速值n2和被测电机在目标转速点的下一个记录点的转速值 n2'，再通过公式r(n-)＝n2'-n2计算得来。
本实施例中，获取惯性修正系数，也就是获取整体转动惯量系数J和电流惯性系数K的具体方案如下：
(1)将被测电机通过负载器等周期等负载增量地从空载加载至1/2空载转速位置，通过等周期采样，记录下整个加载过程的所有性能参数；
(2)在1/2空载转速位置停顿2秒钟；
(3)将被测电机通过负载器等周期等负载增量地从1/2空载转速位置减载至空载，通过等周期采样，记录下整个加载过程的所有性能参数；
(4)查找加载过程数据中转矩最大点T(n1)以及对应的电流值I(n1)、转速值n1；
(5)查找n1点的上一个记录点的转速值n1'及其对应的电流值I(n1')；
(6)查找减载过程数据中与n1最接近的转速点n2以及对应的转矩值T(n2)、电流值I(n2)
(7)查找n2点的下一个记录点的转速值n2'及其对应的电流值I(n2')；
(8)将T(n+)＝T(n1)，T(n-)＝T(n2)，I(n+)＝I(n1)，I(n-)＝I(n2)，r(n+)＝n1-n1'，r(n-)＝n2'-n2， dI(n+)＝I(n1)-I(n1')，dI(n-)＝I(n2')-I(n2)带入公式T(n+)+J*r(n+)＝T(n-)+J*r(n-)，I(n+)+K* dI(n+)＝I(n-)+K*dI(n-)中，求出J与K的值。
本实施例中所述的获取惯性修正系数需要在正式测试之前进行，先用被测电机进行初测，获取到惯性修正系数后，再使用该电机进行正式测试。由于同一款电机的机械机构基本一致，使得其惯性的影响基本一致，因此对于同一款电机以及同一个负载器，只需要通过一次初测获取到惯性修正系数，便可以用该惯性修正系数测量所有同款电机。
进一步地，作为本测功机系统连续测量方法实施例的优选实施方式，所述步骤Q202，也就是根据获取得到的所述惯性修正系数，对所述性能参数进行修正，计算得出性能参数修正值这一步骤，具体包括：
Q202-1.获取惯性修正系数；所述惯性修正系数包括整体转动惯量系数和电流惯性系数；
Q202-2.测量被测电机在第一转速点位置时的转矩瞬时值、旋转加速度瞬时值、电流变化率和电流瞬时值；所述第一转速点为任意转速点中的一个转速点；
Q202-3.根据所述整体转动惯量系数、所述转矩瞬时值和所述旋转加速度瞬时值，计算得出转矩修正值；
Q202-4.根据所述电流惯性系数、所述电流变化率和所述电流瞬时值，计算得出电流修正值。
进一步地，作为本测功机系统连续测量方法实施例的优选实施方式，所述步骤Q202-3 所述的转矩修正值和所述步骤Q202-4所述的电流修正值是通过以下公式计算得到的：
T'(n)＝T(n)+J*r(n)，
I'(n)＝I(n)+K*dI(n)，
式中，J为整体转动惯量系数，K为电流惯性系数；T'(n)为转矩修正值，T(n)为被测电机在第一转速点位置时的转矩瞬时值，r(n)为被测电机在第一转速点位置时的旋转加速度瞬时值；I'(n)为电流修正值，I(n)为被测电机在第一转速点位置时的电流瞬时值，dI(n)为被测电机在第一转速点位置时的电流变化率。
本实施例中，若测试过程是从空载到堵转，则转矩修正值T(n)＝T(n+)+J*r(n+)(式7)，电流修正值I(n)＝I(n+)+K*dI(n+)(式8)；若测试过程是从堵转到空载，则转矩修正值T(n)＝ T(n-)+J*r(n-)(式9)，电流修正值I(n)＝I(n-)+K*dI(n-)(式10)。
对于转矩修正，通过M1(n)-M2(n)＝M(n)＝I*a(n)(式3)可知，M2(n)＝M1(n)-I*a(n)＝ M1(n)+J*a(n)，这便是式7的形式；对于电流修正，通过U(n)＝E(n)+R*i(n)+L*di(n)/dt(式 5)可知，i(n+)+L/R*di(n+)/dt＝(U(n+)-E(n+))/R，而稳态时，电流变化率为0，即di(n+)/dt＝0，因而有I(n)＝(U(n)-E(n))/R；因此I(n)＝(U(n)-E(n))/R＝(U(n+)-E(n+))/R＝i(n+)+L/R*di(n+)/dt，这便是式8的形式。得到式7和式8，再将测试过程转变为从堵转到空载，便能得到式9和式10。
本实施例中，所述第一转速点为当前转速点；r(n)，被测电机在第一转速点位置时的旋转加速度瞬时值是需要测量被测电机在第一转速点的转速值n和在第一转速点上一个记录点的转速值n'，再通过公式r(n)＝n-n'计算得来。本实施例采用空载到堵转的测试过程，获取转矩修正值和电流修正值，其方法具体如下：
(1)采集当前瞬时性能参数，假设当前转速值为n1，其对应的转矩值为T(n1)，电流值为I(n1)；提取上一组采集到的性能参数中的转速值为n2，其对应的转矩值为T(n2)，电流值为I(n2)，则计算出r(n1+)＝n1-n2，dI(n1+)＝I(n1)-I(n2)；其中，当前转速值n1为被测电机在第一转速点的转速值，转速值为n2为第一转速点上一个记录点的转速值。
(2)通过转矩修正值T(n)＝T(n+)+J*r(n+)(式7)，电流修正值I(n)＝I(n+)+K*dI(n+) (式8)，算出修正后的转矩值，即转矩修正值T'(n1)＝T(n1)+J*r(n1+)＝T(n1)+J*(n1-n2)，和算出修正后的电流值，即电流修正值I'(n1)＝I(n1)+K*dI(n1+)＝I(n1)+K*(I(n1)-I(n2))。
本实施例中，如果被测电机为三相电机，则其修正后的相电流即相电流修正值Ip'(n1)＝Ip(n1)*I'(n1)/I(n1)，其中Ip(n1)为当前相电流采集值(p＝{a,b,c})，I'(n1)为电流修正值， I(n1)为转速值为n1时对应的电流值。
进一步地，作为本测功机系统连续测量方法实施例的优选实施方式，所述步骤Q203，也就是根据性能参数修正值，计算出输入功率参数、输出功率参数、效率参数中的至少一个参数这一步骤，具体包括：
Q203-1.获取转矩修正值和电流修正值；
Q203-2.测量被测电机在所述第一转速点位置时的转速参数值；
Q203-3.测量被测电机在所述第一转速点位置时的输入有功功率瞬时值；
Q203-4.通过公式Pi'(n1)＝Pi(n1)*I'(n1)/I(n1)计算得到输入功率参数；式中，Pi'(n1)为输入功率参数，Pi(n1)为被测电机在所述第一转速点位置时的输入有功功率瞬时值，I'(n1)的电流修正值，I(n1)为的被测电机在第一转速点位置时的电流瞬时值；
Q203-5.通过公式Po'(n1)＝T'(n1)*n1/9.549计算得到输出功率参数；式中，Po'(n1)为输出功率参数，T'(n1)为转矩修正值，n1为被测电机在所述第一转速点位置时的转速参数值；
Q203-6.通过公式Eff'(n1)＝Po'(n1)/Pi'(n1)*100％计算得出效率参数，式中，Eff'(n1)为效率参数，Po'(n1)为输出功率参数，Pi'(n1)为输入功率参数。
其中步骤Q203-2中所述的转速参数值和Q203-3所述的输入有功功率瞬时值都是通过机械性能测量仪得到的，通过电流修正值和输入有功功率瞬时值可以计算得到输入功率参数；通过转矩修正值和转速参数值可以得到输出功率参数；再通过输入功率参数和输出功率参数可以经进一步地得到效率参数，也就是说，输入功率参数和输出功率参数是通过转矩参数修正值和电流修正值直接计算得到的，而效率参数是通过转矩参数修正值和电流修正值间接计算得到的。
参照图3，本实施例所述的测功机系统连续测量的方法其实是在如图2所示的现有的测功机系统的测量方法基础上增加了对性能参数做惯性修正这一步骤，而这一步骤又具体包括三个步骤，分别为(1)获取出惯性修正系数，(2)根据获得的惯性修正系数计算出性能参数修正值，(3)根据计算出的性能参数修正值计算出与其相关的其它性能参数，比如输入功率、输出功率和效率。同时，本实施例设置的负载加载间隔为20ms，性能参数采集间隔为40ms，间隔时间极短，能够使采集到的性能参数做实时惯性修正，即对性能参数进行实时处理，从而能够使被测电机的性能参数被连续测量。需要说明的是，本实施例中采用负载加载间隔为 20ms，性能参数采集间隔为40ms的测功机系统仅为该技术方法的一种实现特例；该技术方法对负载加载间隔以及性能参数采集间隔为其它值的系统具有普遍适用性。
本实施例中，负载加载时间间隔、采用时间间隔、由加载变为减载的位置、改变加载方向时的停顿时间以及计算惯量修正系数所使用的转速点的位置等参数均为可变参数，使用者可根据具体需要进行设置。根据图3可知，本实施例所述的测功机系统连续测量的方法，其具体包括如下步骤：
P1.设置负载加载间隔时间和性能参数采集间隔时间；
P2.确认到达负载加载间隔时间；
P3.对被测电机加载一定的负载；
P4.确认到达性能参数间隔时间；
P5.采集当前瞬时性能参数；
P6.对性能参数做惯性修正；
P7.性能参数滤波处理后输出。
综上所述，本实施例中所述的测功机系统连续测量的方法具有以下优点：
通过将负载加载间隔和性能参数采集间隔设置为小于0.1秒，和增加对性能参数做惯性修正这一步骤，能够使采集到的性能参数做实时惯性修正，即对性能参数进行实时处理，从而能够使被测电机的性能参数被连续测量；既保证了测试速度，也保证了数据的准确度，极大地提高了电机的测试效率与使用体验。
本实施例还包括一种测功机连续测量系统，包括：
采集模块，用于采集性能参数；
处理模块，用于对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理；
输出模块，用于输出经滤波处理后的性能参数。
本实施例还包括一种测功机系统连续测量装置。包括电性能测量仪、机械性能测量仪以及负载控制器；其中所述电性能测量仪和所述机械性能测量仪用于采集性能参数；所述负载控制器用于控制被测电机加载和减载过程，以获得所述惯性修正系数和所述性能参数修正值。
本实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行本实施例所述测功机系统连续测量的方法。
当本实施例中所述测功机连续测量系统是使用计算机等终端运行相应的程序执行时，所述介质是指计算机等终端中的存储模块。这些方法、介质的功能被实现时，可以实现与本实施例测功机连续测量系统相同的技术效果。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (8)

1.一种测功机系统的连续测量方法，其特征在于，包括：
采集性能参数；所述性能参数包括转矩和电流；
对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理；
输出经滤波处理后的性能参数；
所述对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理这一步骤，具体包括：
获取惯性修正系数；
根据获取得到的所述惯性修正系数，对所述性能参数进行修正，计算得出性能参数修正值；
根据性能参数修正值，计算出输入功率参数、输出功率参数、效率参数中的至少一个参数；
所述根据获取得到的所述惯性修正系数，对所述性能参数进行修正，计算得出性能参数修正值这一步骤，具体包括：
获取惯性修正系数；所述惯性修正系数包括整体转动惯量系数和电流惯性系数；
测量被测电机在第一转速点位置时的转矩瞬时值、旋转加速度瞬时值、电流变化率和电流瞬时值；所述第一转速点为任意转速点中的一个转速点；
根据所述整体转动惯量系数、所述转矩瞬时值和所述旋转加速度瞬时值，计算得出转矩修正值；
根据所述电流惯性系数、所述电流变化率和所述电流瞬时值，计算得出电流修正值。
2.根据权利要求1所述的一种测功机系统的连续测量方法，其特征在于，所述获取惯性修正系数这一步骤，具体包括：
分别测量被测电机在加载和减载过程中，被测电机在目标转速点位置时的转矩瞬时值、旋转加速度瞬时值、电流变化率和电流瞬时值；所述目标转速点为测量需要所确定的转速点；
根据所述转矩瞬时值和所述旋转加速度瞬时值，计算得出整体转动惯量系数；
根据所述电流瞬时值和所述电流变化率，计算得出电流惯性系数。
3.根据权利要求2所述的一种测功机系统的连续测量方法，其特征在于，所述整体转动惯量系数和电流惯性系数是通过以下公式计算得到的：
T(n+)+J*r(n+)＝T(n-)+J*r(n-)
I(n+)+K*dI(n+)＝I(n-)+K*dI(n-)，
式中，J为整体转动惯量系数，K为电流惯性系数；T(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的转矩瞬时值；r(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的旋转加速度瞬时值；T(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的转矩瞬时值；r(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的旋转加速度瞬时值；I(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流瞬时值；dI(n+)为加载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流变化率；I(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流瞬时值；dI(n-)为减载过程中，被测电机在目标转速点位置时所测得的电流变化率。
4.根据权利要求1所述的一种测功机系统的连续测量方法，其特征在于，所述转矩修正值和电流修正值是通过以下公式计算得到的：
T'(n)＝T(n)+J*r(n)，
I'(n)＝I(n)+K*dI(n)，
式中，J为整体转动惯量系数，K为电流惯性系数；T'(n)为转矩修正值，T(n)为被测电机在第一转速点位置时的转矩瞬时值，r(n)为被测电机在第一转速点位置时的旋转加速度瞬时值；I'(n)为电流修正值，I(n)为被测电机在第一转速点位置时的电流瞬时值；dI(n)为被测电机在第一转速点位置时的电流变化率。
5.根据权利要求4所述的一种测功机系统的连续测量方法，其特征在于，所述根据性能参数修正值，计算出输入功率参数、输出功率参数、效率参数中的至少一个参数这一步骤，具体包括：
获取转矩修正值和电流修正值；
测量被测电机在所述第一转速点位置时的转速参数值；
测量被测电机在所述第一转速点位置时的输入有功功率瞬时值；
通过公式Pi'(n1)＝Pi(n1)*I'(n1)/I(n1)计算得到输入功率参数；式中，Pi'(n1)为输入功率参数，Pi(n1)为被测电机在所述第一转速点位置时的输入有功功率瞬时值，I'(n1)的电流修正值，I(n1)为的被测电机在第一转速点位置时的电流瞬时值；
通过公式Po'(n1)＝T'(n1)*n1/9.549计算得到输出功率参数；式中，Po'(n1)为输出功率参数，T'(n1)为转矩修正值，n1为被测电机在所述第一转速点位置时的转速参数值；
通过公式Eff'(n1)＝Po'(n1)/Pi'(n1)*100％计算得出效率参数，式中，Eff'(n1)为效率参数，Po'(n1)为输出功率参数，Pi'(n1)为输入功率参数。
6.一种测功机连续测量系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集性能参数；
处理模块，用于对采集得到的所述性能参数进行惯性修正处理；
输出模块，用于输出经滤波处理后的性能参数；
所述处理模块包括：
获取单元，用于获取惯性修正系数；
修正计算单元，用于根据获取得到的所述惯性修正系数，对所述性能参数进行修正，计算得出性能参数修正值；
计算单元，用于根据性能参数修正值，计算出输入功率参数、输出功率参数、效率参数中的至少一个参数；
所述修正计算 单元包括：
获取组件，用于获取惯性修正系数；所述惯性修正系数包括整体转动惯量系数和电流惯性系数；
测量组件，用于测量被测电机在第一转速点位置时的转矩瞬时值、旋转加速度瞬时值、电流变化率和电流瞬时值；所述第一转速点为任意转速点中的一个转速点；
第一计算组件，用于根据所述整体转动惯量系数、所述转矩瞬时值和所述旋转加速度瞬时值，计算得出转矩修正值；
第二计算组件，用于根据所述电流惯性系数、所述电流变化率和所述电流瞬时值，计算得出电流修正值。
7.一种用于实现权利要求1所述方法的测功机系统连续测量装置，其特征在于，包括电性能测量仪、机械性能测量仪以及负载控制器；其中所述电性能测量仪和所述机械性能测量仪用于执行权利要求1所述的采集性能参数；所述负载控制器用于控制被测电机加载和减载过程，以获得所述惯性修正系数和所述性能参数修正值。
8.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一项所述方法。
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