CN112180144A - 一种电机三相电流波形采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机三相电流波形采集装置，包括电流传感器固定支架和电流传感器信号采集盒，电流传感器固定支架布置于试验间内，电流传感器固定支架上设置有电流传感器，电流传感器用于与电机连接，电流传感器通过信号线与电流传感器信号采集盒连接，电流传感器信号采集盒布置于试验间外，电流传感器信号采集盒连接有示波器。本发明通过远程三相电流波形实时监测需求的装置，避免人呆在试验间内高速旋转的电机带来的安全隐患，尤其适用于电机控制器开发过程中满足扭矩标定台架试验过程。
Description
技术领域
本发明涉及电流测试技术领域，具体涉及一种电机三相电流波形采集装置。
背景技术
电机与控制器在开发过程中，很重要的一项试验内容为在台架上进行扭矩标定试验。该项试验需要对由电机控制器发出到电机输入端的三相电流波形进行实时监测，通过观察电流波形的平衡度及相应数值来分析控制器的硬件设计与控制策略正确与否。并在电流波形不平衡的时候，能够及时的停止试验，保证开发试验的安全。
目前是通过先将电机控制器的三相电缆线穿入电流传感器孔内，再接入电机的方式来利用电流传感器采集三相电流波形。而同时扭矩标定试验工作对各项仪器仪表的测量精度、线路损耗要求比较高，通过试验数据验证分析发现，电机控制器端到电机端三相电缆线如果比较长，线路上会有一定程度的压降，给定的三相电压与实际三相电压存在差距。目前台架的三相电压、电流的测量方式由于三相电缆线过长会让电机控制器系统效率降低将近1％。所以需要尽可能的模拟实车状态缩短三相电缆线长度，还需要兼顾三相电流波形的实时监测。因此迫切的需要一种在三相线很短的情况下能够稳定可靠、移动方便的电流传感器固定装置，以及能够满足在试验间外监测三相电流波形的电流传感器信号采集盒，来实现扭矩标定试验过程中三相电流波形远程实时监测的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种电机三相电流波形采集装置，通过远程三相电流波形实时监测需求的装置，避免人呆在试验间内高速旋转的电机带来的安全隐患，尤其适用于电机控制器开发过程中满足扭矩标定台架试验过程。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种电机三相电流波形采集装置，包括电流传感器固定支架和电流传感器信号采集盒，电流传感器固定支架布置于试验间内，电流传感器固定支架上设置有电流传感器，电流传感器用于与电机连接，电流传感器通过信号线与电流传感器信号采集盒连接，电流传感器信号采集盒布置于试验间外，电流传感器信号采集盒连接有示波器。
按照上述技术方案，电流传感器支架上沿高度方向布置有导轨或多个安装孔；电流传感器安装于不同高度的安装孔上，或沿导轨上下移动，使电流传感器调节离地高度。
按照上述技术方案，电流传感器分别连接有被测电机、电流传感器电源和电机控制器。
按照上述技术方案，被测电机连接有测功机。
按照上述技术方案，电机控制器连接有电池模拟器。
按照上述技术方案，电流传感器为三相电流传感器。
按照上述技术方案，信号线为六芯屏蔽线。
按照上述技术方案，电流传感器信号采集盒的外壳材料为透明亚克力板，电流传感器信号采集盒内布置有电阻，电流传感器信号采集盒上设有香蕉头，电阻与香蕉头连接。
按照上述技术方案，示波器通过示波器探头与电流传感器信号采集盒连接。
按照上述技术方案，电流传感器通过电流传感器安装板与电流传感器固定支架连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过远程三相电流波形实时监测需求的装置，以便通过观察电流波形的平衡度及相关数值来分析电机控制器的硬件设计与控制策略正确与否，同时通过远程监测的方式避免人呆在试验间内高速旋转的电机带来的安全隐患，尤其适用于电机控制器开发过程中满足扭矩标定台架试验过程。
附图说明
图1是本发明实施例中电机三相电流波形采集装置的原理图；
图2是本发明实施例中电流传感器安装板的结构示意图；
图3是本发明实施例中电流传感器固定支架的结构示意图；
图4是本发明实施例中电流传感器信号采集盒的主视图；
图5是图4的俯视图；
图6是图4的左视图；
图中，1-电流传感器信号采集盒，2-电流传感器安装板，3-电流传感器固定支架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1所示，本发明提供的一个实施例中的电机三相电流波形采集装置，包括电流传感器固定支架和电流传感器信号采集盒，电流传感器固定支架布置于试验间内，电流传感器固定支架上设置有电流传感器，电流传感器用于与电机连接，电流传感器通过信号线与电流传感器信号采集盒连接，电流传感器信号采集盒布置于试验间外，可布置于测试间内，电流传感器信号采集盒连接有示波器。
进一步地，电流传感器支架上沿高度方向布置有导轨或多个安装孔；电流传感器安装于不同高度的安装孔上，或沿导轨上下移动，使电流传感器调节离地高度。
进一步地，电流传感器固定支架，是根据电流传感器的外观尺寸以及试验室铁地板沟槽的中心距设计一个电流传感器支架，该支架能够将三相电流传感器固定在上面并能够调节离地高度，方便了试验现场电缆的布置并且保护了电流传感器防止其被损坏。在为降低电机三相线压降，三相电缆线距离很短的情况下，依然能到根据被测样件，灵活稳固的将电流传感器固定在试验现场。
进一步地，电流传感器分别连接有被测电机、电流传感器电源和电机控制器。
进一步地，被测电机连接有测功机。
进一步地，电机控制器连接有电池模拟器。
进一步地，电流传感器为三相电流传感器。
进一步地，信号线为六芯屏蔽线。
进一步地，电流传感器信号采集盒的外壳材料为透明亚克力板，电流传感器信号采集盒内布置有精密电阻，电流传感器信号采集盒上设有香蕉头，电阻与香蕉头连接；采集盒通过串联一个精密电阻的方式将电流传感器输出的4-20mA电流信号转换成0-5V的电压信号，并用六芯屏蔽线与电流传感器连接放置在试验间外，从而解决了电流传感器信号输出端三相间容易混淆、示波器探头与其连接不牢的问题，同时通过这种远程监测的方式避免了人呆在试验间内高速旋转的电机带来的安全隐患。
进一步地，示波器通过示波器探头与电流传感器信号采集盒连接。
进一步地，电流传感器通过电流传感器安装板与电流传感器固定支架连接。
本发明的一个实施例中，如图1所示，本发明实施例提供的一种电机三相电流波形采集装置包含两个部分：电流传感器固定支架、电流传感器信号采集盒。电流传感器固定支架固定在试验间内，电流传感器信号采集盒置于试验间外，实现了远程监测电机三相电流波形，保障了试验人员安全。
如图2所示，本发明实施例提供的电流传感器安装板，通过测绘电流传感器的外形尺寸以及安装孔、三相线穿线孔孔径，利用材质为3mm厚的钢板，设计了一个电流传感器安装板，该安装板能够用螺栓分别将测量U、V、W三相电流的电流传感器依次固定在上面。
如图3所示，本发明实施例提供的电流传感器固定支架，根据试验室铁地板沟槽的中心距，利用材质为40mm的角钢，设计了一个能够用地脚螺栓结合压板固定在铁地板上面的传感器支架，并设计了高度从300mm-900mm，间隔100mm的安装固定传感器用转接板的安装孔，这样就可以结合不同的试验现场环境以及不同的被测电机调整电流传感器的吊装高度，让三相电缆线能以很舒服的角度穿过孔径较小的电流传感器。使得三相电缆线的长度在尽量短的条件下也能够满足电机三相电流的波形采集，同时也让试验现场更加美观整洁。
如图4～图6所示，本发明实施例提供的电流传感器信号采集盒，利用六块透明亚克力板、六个香蕉头(黄色一个、绿色一个、红色一个、黑色三个)、三个精密电阻组装成一个电流传感器信号采集盒。该信号采集盒能够让示波器探头插在香蕉头上，让其与电流传感器信号线稳固的连接在一起，同时也不会出现U、V、W三相电流信号线混淆不清的情况，具体实施步骤如下：
1.用透明亚克力板组装成一个长方体的采集盒；
2.利用不同颜色的香蕉头制作U、V、W三相电流采集接线柱，三个信号线接头，三个地线接头；
3.根据示波器只能采集电压信号的原理以及结合电流传感器的变比在屏蔽线电流采集端信号线与地线间串入一个精密采样电阻；
4.将六芯线分别编号为U、V、W三相信号线、地线，用线鼻子、螺母等将其与接线盒连接好，安装在采集盒内部；
5.一个完整的三相电流波形采集盒制作完毕，根据香蕉头的颜色黄、绿、红分别对应U、V、W三相，可以快速牢固的将示波器采集探头与其连接；
采用此套电机三相电流采集装置，能够在三相电缆线距离很短的情况下灵活稳固的将电流传感器固定在试验现场，也解决了电流传感器信号输出端三相间容易混淆、示波器探头与其连接不牢的问题，同时通过这种远程监测电机三相电流波形的方式避免了人呆在试验间内，高速旋转的电机带来的不安全因素。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电机三相电流波形采集装置，其特征在于，包括电流传感器固定支架和电流传感器信号采集盒，电流传感器固定支架布置于试验间内，电流传感器固定支架上设置有电流传感器，电流传感器用于与电机连接，电流传感器通过信号线与电流传感器信号采集盒连接，电流传感器信号采集盒布置于试验间外，电流传感器信号采集盒连接有示波器。
2.根据权利要求1所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，电流传感器支架上沿高度方向布置有导轨或多个安装孔；电流传感器安装于不同安装孔上，或沿导轨上下移动，使电流传感器调节离地高度。
3.根据权利要求1所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，电流传感器分别连接有被测电机、电流传感器电源和电机控制器。
4.根据权利要求3所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，被测电机连接有测功机。
5.根据权利要求3所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，电机控制器连接有电池模拟器。
6.根据权利要求3所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，电流传感器为三相电流传感器。
7.根据权利要求1所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，信号线为六芯屏蔽线。
8.根据权利要求1所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，电流传感器信号采集盒的外壳材料为透明亚克力板，电流传感器信号采集盒内布置有电阻，电流传感器信号采集盒上设有香蕉头，电阻与香蕉头连接。
9.根据权利要求1所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，示波器通过示波器探头与电流传感器信号采集盒连接。
10.根据权利要求1所述的电机三相电流波形采集装置，其特征在于，电流传感器通过电流传感器安装板与电流传感器固定支架连接。
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