CN113050592B - 一种水泵电机控制器测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机控制器技术领域，提供了一种水泵电机控制器测试系统，包括：包括控制模块、水泵电机、负载模块以及电机监测模块；控制模块用于控制被测水泵电机控制器运行，生成并发送负载调整指令至负载模块；水泵电机用于根据被测水泵电机控制器的驱动运转；负载模块用于根据负载调整指令调整自身负载量；电机监测模块用于监测水泵电机，生成并发送监测数据至控制模块；控制模块还用于根据监测数据、负载模块的负载数据、被测水泵电机控制器生成的驱动信号判断被测水泵电机控制器是否存在故障。本发明提供的测试系统可以有效的模拟水泵电机控制器实际工作时的负载状态，从而准确高效的对被测水泵电机控制器进行测试。

Description

一种水泵电机控制器测试系统

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，尤其涉及一种水泵电机控制器测试系统。

背景技术

水泵电机控制器用于调整水泵电机的转速、转矩等运行参数，为水泵电机供电，从而驱动水泵电机的运行。为了保证批量生产的水泵电机控制器的质量，水泵电机控制器在出厂前需要进行检测。

在目前的水泵电机控制器检测过程中，通常仅能通过模拟负载测试水泵电机控制器在某个固定点的运行情况，检测准确性低下。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种水泵电机控制器测试系统，以解决现有技术中水泵电机控制器测试准确性低下的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种水泵电机控制器测试系统，包括：

控制模块、水泵电机、负载模块以及电机监测模块；

被测水泵电机控制器、所述负载模块以及所述电机监测模块分别与所述水泵电机连接；所述被测水泵电机控制器、所述电机监测模块以及所述负载模块分别与所述控制模块通信连接；

所述控制模块用于控制所述被测水泵电机控制器运行，生成并发送负载调整指令至所述负载模块；

所述水泵电机用于根据所述被测水泵电机控制器的驱动运转；

所述负载模块用于根据所述负载调整指令调整自身的负载量；

所述电机监测模块用于监测所述水泵电机，生成并发送监测数据至所述控制模块；

所述控制模块还用于获取所述负载模块对应的负载数据、所述被测水泵电机控制器生成的驱动信号以及所述监测数据，并根据所述负载数据、所述驱动信号、所述监测数据以及预存的负载数据-驱动信号-监测数据对应关系，判断所述被测水泵电机控制器是否存在故障，并在所述被测水泵电机控制器存在故障时生成第一故障信息。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例提供了一种水泵电机控制器测试系统，包括控制模块、水泵电机、负载模块以及电机监测模块；控制模块用于控制被测水泵电机控制器运行，生成并发送负载调整指令至负载模块；水泵电机用于根据被测水泵电机控制器的驱动运转；负载模块用于根据负载调整指令调整自身负载量；电机监测模块用于监测水泵电机，生成并发送监测数据至控制模块；控制模块还用于根据监测数据、负载模块的负载数据、被测水泵电机控制器生成的驱动信号判断被测水泵电机控制器是否存在故障。本发明实施例提供的测试系统可以有效的模拟水泵电机控制器实际工作时的负载状态，从而准确高效的对被测水泵电机控制器进行测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的水泵电机控制器测试系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的水泵电机控制器测试系统的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，本发明实施例提供的水泵电机控制器测试系统10包括：控制模块110、水泵电机130、负载模块120以及电机监测模块140；

被测水泵电机控制器、所述负载模块120以及所述电机监测模块140分别与所述水泵电机130连接；所述被测水泵电机控制器、所述电机监测模块140以及所述负载模块120分别与所述控制模块110通信连接；

所述控制模块110用于控制所述被测水泵电机控制器运行，生成并发送负载调整指令至所述负载模块120；

所述水泵电机130用于根据所述被测水泵电机控制器的驱动运转；

所述负载模块120用于根据所述负载调整指令调整自身的负载量；

所述电机监测模块140用于监测所述水泵电机130，生成并发送监测数据至所述控制模块110；

所述控制模块110还用于获取所述负载模块120对应的负载数据、所述被测水泵电机控制器生成的驱动信号以及所述监测数据，并根据所述负载数据、所述驱动信号、所述监测数据以及预存的负载数据-驱动信号-监测数据对应关系，判断所述被测水泵电机控制器是否存在故障，并在所述被测水泵电机控制器存在故障时生成第一故障信息。

在本实施例中，负载模块120可以根据负载调整指令调整自身的负载量，从而模拟被测水泵电机控制器在实际工作过程中负载，实现水泵电机控制器的准确测试。

在本实施例中，水泵电机130的型号可以根据被测水泵电机控制器的型号来匹配，从而实现不同种类的水泵电机控制器的有效检测。

具体的，本发明实施例提供的水泵电机控制器测试系统10的工作过程为：

S101：控制模块110获取当前被测水泵电机控制器的编号信息，并控制当前水泵电机控制器启动；

S102：控制模块110向负载模块120发送负载调整指令，以指示负载模块120调整其自身的负载量；同时控制模块110获取负载模块120对应的负载数据。

S103：控制模块110获取被测水泵电机控制器生成的驱动信号，同时水泵电机130根据驱动信号运转；

S104：电机监测模块140监测水泵电机130的监测数据，并将监测数据发送至控制模块110；

S105：控制模块110根据预存的负载数据-驱动信息-监测数据对应关系判断当前的负载数据、驱动信号以及监测数据是否正常，从而判断当前被测水泵电机控制器是否存在故障，并在当前被测水泵电机控制器存在故障时生成第一故障信息；

S106：若当前被测水泵电机控制器存在故障，则将当前被测水泵电机控制器的编号信息与第一故障信息发送至第三方系统的上位机，并结束当前被测水泵电机控制器的测试过程；若当前被测水泵电机控制器未存在故障，同样将当前被测水泵电机控制器的编号信息与未存在故障的测试结果发送至第三方系统的上位机，并结束当前被测水泵电机控制器的测试过程。

在本发明的一个实施例中，所述负载数据包括流量数据和压力数据；所述负载模块120包括：输水管路、安装于所述输水管路，并与所述控制模块110通信连接的阀门、流量计以及压力传感器；

所述管路单元用于为所述水泵电机提供水流负载；

所述阀门用于接收所述负载调整指令并根据所述负载调整指令调整阀门开度；

所述流量计用于监测所述输水管路内的流量数据，并将量所述流量数据发送至所述控制模块；

所述压力传感器用于监测所述输水管路内的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制模块。

在本实施例中，负载模块120通过调整阀门开度来调整输水管路中的水流量，从而调整水流的压力，实现负载量的调整。

在本实施例中，负载模块120通过负载量的调整可以模拟水泵电机启动的加速过程和运行中的恒速过程，并模拟不同具体的工况。

在一个具体的实施例中，水泵电机130为无感电机，水泵电机130在被测水泵电机控制器的驱动下启动时，阀门开度为零，输水管道内的水流量为零，相当于水泵电机130空载启动。随着水泵电机130的转速提高和输水管道内的水流量增大，水流的压力增大，水泵电机130的输出功率增大，可以真实的模拟负载量变化情况，实现被测水泵电机控制器的缓启动测试。通过本实施例提供的水泵电机控制器测试系统，可以检测被测水泵电机控制器是否存在驱动无感电机时失控的问题和在水泵电机130的转速达到额定转速后增加负载转矩突变的问题。

在本发明的一个实施例中，所述监测数据包括转速数据和转矩数据；所述电机监测模块140包括：安装在所述水泵电机130的输出轴上的转速传感器和转矩传感器；

所述转速传感器用于监测所述水泵电机130的转速数据，并将所述转速数据发送至所述控制模块110；

所述转矩传感器用于监测所述水泵电机130的转矩数据，并将所述转矩数据发送至所述控制模块110。

在本发明的一个实施例中，所述水泵电机控制器测试系统10还包括：安装于所述水泵电机130并与所述控制模块110通信连接的堵转模拟模块；

所述堵转模拟模块130用于接收所述控制模块110发送的堵转模拟指令，并根据所述堵转模拟指令锁死所述水泵电机130的输出轴。

在本实施例中，控制模块110还用于：

向堵转模拟模块130发送堵转模拟指令，并获取被测水泵电机控制器生成的驱动信号；

根据堵转模拟指令、驱动信号以及预设堵转模拟指令-驱动信号对应关系判断被测水泵电机控制器是否存在故障，并在被测水泵电机控制器存在故障时生成第四故障信息。

参见图2，在本发明的一个实施例中，所述水泵电机控制器测试系统10还包括连接在所述被测水泵电机控制器与所述水泵电机130之间的电路测试模块150；所述电路测试模块与所述控制模块110通信连接；

所述电路测试模块150用于根据所述控制模块110发送的电路故障模拟指令模拟电路故障。

在本发明的一个实施例中，所述控制模块110还用于：

向所述电路测试模块150发送电路故障模拟指令，并获取所述被测水泵电机控制器生成的驱动信号；

根据所述电路故障模拟指令、所述驱动信号以及预设的故障模拟指令-驱动信号对应关系判断所述被测水泵电机控制器是否存在故障，并在所述被测水泵电机控制器存在故障时生成第二故障信息。

在本发明的一个实施例中，所述电路测试模块150包括：第一接触器151、第二接触器152、第三接触器153；第四接触器154、第五接触器155、第六接触器156、第七接触器157、第八接触器158以及第九接触器159；

所述第一接触器151、所述第四接触器154以及所述第七接触器157的第一端分别连接所述被测水泵电机控制器的U相输出端；所述第二接触器152、所述第五接触器155以及所述第八接触器158的第一端分别连接所述被测水泵电机控制器的V相输出端；所述第三接触器153、所述第六接触器156以及所述第九接触器159的第一端分别连接所述被测水泵电机控制器的W相输出端；所述第一接触器151、所述第二接触器152以及所述第三接触器153的第二端分别接地；所述第四接触器154、所述第五接触器155、以及所述第六接触器156的第二端共同连接；所述第七接触器157的第二端连接所述水泵电机130的U相输入端，所述第八接触器158的第二端连接所述水泵电机130的V相输入端，所述第九接触器159的第二端连接所述被测水泵电机130的W相输入端。

在本实施例中，控制模块110生成的电流故障模拟指令具体用于控制各个接触器的通断。当所述第一接触器151、所述第二接触器152、所述第三接触器153、所述第四接触器154、所述第五接触器155以及所述第六接触器156均断开，所述第七接触器157、第八接触器158以及第九接触器159均闭合时所述被测水泵电机控制器正常工作。

当所述第一接触器151闭合，所述被测水泵电机控制器的U相输出短路；

当所述第二接触器152闭合，所述被测水泵电机控制器的V相输出短路；

当所述第三接触器153闭合，所述被测水泵电机控制器的W相输出短路；

当所述第四接触器154、所述第五接触器155以及所述第六接触器156均接通，所述被测水泵电机控制器三相短路；

当所述第四接触器154、所述第五接触器155以及所述第六接触器156中的两个接通，一个断开，所述被测水泵电机控制器两相短路；

当所述第七接触器157断开时，所述被测水泵电机控制器U相开路；

当所述第八接触器158断开时，所述被测水泵电机控制器V相开路；

当所述第九接触器159断开时，所述被测水泵电机控制器W相开路。

在本实施例中，电路故障模拟指令包括单相短路指令、两相短路指令、三相短路指令、单相开路指令及其组合，本实施例对电路故障模拟指令的发送顺序及组合方式不做限定。

可选的，控制模块110在发送电路故障模拟指令并获取被测水泵电机控制器的驱动信号后，重新控制被测水泵电机控制器正常运行并获取驱动信号，以进一步验证被测水泵电机控制器的运行是否正常。

在本发明的一个实施例中，所述水泵电机控制器测试系统10还包括参数获取模块；

所述参数获取模块用于获取所述被测水泵电机控制器的输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流，并将所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压以及所述输出电流发送至所述控制模块110。

在本发明的一个实施例中，所述控制模块还用于：

根据所述输入电压和所述输入电流计算所述被测水泵电机控制器的输入功率；

根据所述输出电压和所述输出电流计算所述被测水泵电机控制器的输出功率；

根据所述输入功率和所述输出功率计算所述被测水泵电机控制器的效率，并在所述被测水泵电机控制器的效率不属于预设效率区间时生成第三故障信息。

具体的，被测水泵电机控制器的输入电压为高压直流电压，输入电流为高压直流电流，输出电压为三相电压，输出电流为三相电流；其输入功率由输入的直流电源和直流电流直接计算，输出功率由三相输出功率求和得到。

可选的，被测水泵电机控制器测试系统10还包括温度传感器，用于监测被测水泵电机控制器在工作过程中是否存在温度异常。

在本发明的一个实施例中，所述被测水泵电机控制器包括控制回路和功率回路；所述水泵电机控制器测试系统10还包括：

程控低压直流电源和程控高压直流电源；

所述程控低压直流电源用于为所述被测水泵电机控制器的控制回路供电；

所述程控高压直流电源用于为所述被测水泵电机控制器的功率回路供电。

本发明实施例提供的测试系统可以有效的模拟水泵电机控制器实际工作时的负载状态，并模拟水泵电机堵转和电路故障的情况，判断各个情况下水泵电机控制器能否正常工作，从而准确高效的对被测水泵电机控制器进行测试。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，包括：控制模块、水泵电机、负载模块以及电机监测模块；

被测水泵电机控制器、所述负载模块以及所述电机监测模块分别与所述水泵电机连接；所述被测水泵电机控制器、所述电机监测模块以及所述负载模块分别与所述控制模块通信连接；

所述控制模块用于控制所述被测水泵电机控制器运行，生成并发送负载调整指令至所述负载模块；

所述水泵电机用于根据所述被测水泵电机控制器的驱动运转；

所述负载模块用于根据所述负载调整指令调整自身的负载量；

所述电机监测模块用于监测所述水泵电机，生成并发送监测数据至所述控制模块；

所述控制模块还用于获取所述负载模块对应的负载数据、所述被测水泵电机控制器生成的驱动信号以及所述监测数据，并根据所述负载数据、所述驱动信号、所述监测数据以及预存的负载数据-驱动信号-监测数据对应关系，判断所述被测水泵电机控制器是否存在故障，并在所述被测水泵电机控制器存在故障时生成第一故障信息；

还包括连接在所述被测水泵电机控制器与所述水泵电机之间的电路测试模块；所述电路测试模块与所述控制模块通信连接；

所述电路测试模块用于根据所述控制模块发送的电路故障模拟指令模拟电路故障。

2.如权利要求1所述的一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，所述负载数据包括流量数据和压力数据；所述负载模块包括：输水管路、安装于所述输水管路，并与所述控制模块通信连接的阀门、流量计以及压力传感器；

所述管路单元用于为所述水泵电机提供水流负载；

所述阀门用于接收所述负载调整指令并根据所述负载调整指令调整阀门开度；

所述流量计用于监测所述输水管路内的流量数据，并将量所述流量数据发送至所述控制模块；

所述压力传感器用于监测所述输水管路内的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制模块。

3.如权利要求1所述的一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，所述监测数据包括转速数据和转矩数据；所述电机监测模块包括：安装在所述水泵电机的输出轴上的转速传感器和转矩传感器；

所述转速传感器用于监测所述水泵电机的转速数据，并将所述转速数据发送至所述控制模块；

所述转矩传感器用于监测所述水泵电机的转矩数据，并将所述转矩数据发送至所述控制模块。

4.如权利要求1所述的一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，还包括：安装于所述水泵电机并与所述控制模块通信连接的堵转模拟模块；

所述堵转模拟模块用于接收所述控制模块发送的堵转模拟指令，并根据所述堵转模拟指令锁死所述水泵电机的输出轴。

5.如权利要求1所述的一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

向所述电路测试模块发送电路故障模拟指令，并获取所述被测水泵电机控制器生成的驱动信号；

根据所述电路故障模拟指令、所述驱动信号以及预设的故障模拟指令-驱动信号对应关系判断所述被测水泵电机控制器是否存在故障，并在所述被测水泵电机控制器存在故障时生成第二故障信息。

6.如权利要求1所述的一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，所述电路测试模块包括：第一接触器、第二接触器、第三接触器；第四接触器、第五接触器、第六接触器、第七接触器、第八接触器以及第九接触器；

所述第一接触器、所述第四接触器以及所述第七接触器的第一端分别连接所述被测水泵电机控制器的U相输出端；所述第二接触器、所述第五接触器以及所述第八接触器的第一端分别连接所述被测水泵电机控制器的V相输出端；所述第三接触器、所述第六接触器以及所述第九接触器的第一端分别连接所述被测水泵电机控制器的W相输出端；所述第一接触器、所述第二接触器以及所述第三接触器的第二端分别接地；所述第四接触器、所述第五接触器、以及所述第六接触器的第二端共同连接；所述第七接触器的第二端连接所述水泵电机的U相输入端，所述第八接触器的第二端连接所述水泵电机的V相输入端，所述第九接触器的第二端连接所述被测水泵电机的W相输入端。

7.如权利要求1所述的一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，还包括参数获取模块；

所述参数获取模块用于获取所述被测水泵电机控制器的输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流，并将所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压以及所述输出电流发送至所述控制模块。

8.如权利要求7所述的一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

根据所述输入电压和所述输入电流计算所述被测水泵电机控制器的输入功率；

根据所述输出电压和所述输出电流计算所述被测水泵电机控制器的输出功率；

根据所述输入功率和所述输出功率计算所述被测水泵电机控制器的效率，并在所述被测水泵电机控制器的效率不属于预设效率区间时生成第三故障信息。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种水泵电机控制器测试系统，其特征在于，所述被测水泵电机控制器包括控制回路和功率回路；所述水泵电机控制器测试系统还包括：

程控低压直流电源和程控高压直流电源；

所述程控低压直流电源用于为所述被测水泵电机控制器的控制回路供电；

所述程控高压直流电源用于为所述被测水泵电机控制器的功率回路供电。

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