CN114779074A - 一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统 - Google Patents

一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，涉及电机测试技术领域，解决了电机内部温度数值极难采集，导致进行负载测试过程中使部分数据不准确的技术问题；将转子转速与温度数值之间的趋势关系进行计算，通过趋势关系计算得到不同转子转速情况下所应对的温度数值，对测试电机进行测试处理，首先对测试电机的转子转速进行获取，将获取得到的转子转速与对应的分区进行比对，通过比对结果获取对应的趋势值，根据趋势值计算得到对应的温度数值，再通过温度数值以及测试电机内部的参数数值，对电机进行测试处理，涵盖温度因素使电机的测试结果更加准确，也便于操作人员对电机进行测试处理，快速获取对应的转子温度，提升测试效果。

Description

一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统
技术领域
本发明属于电机测试技术领域，具体是一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统。
背景技术
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。
电机在出厂后，需采用外部的测试系统，对电机进行负载测试，查看电机性能是否合格，但在测试过程中，因电机内部温度数值极难采集，传统的测试方式均未对电机内部转子温度数据进行处理，便导致进行负载测试过程中，会导致部分数据不准确，导致整体测试数据偏差较大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，用于解决电机内部温度数值极难采集，导致进行负载测试过程中使部分数据不准确的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，包括：
采集终端，用于对电机的工作参数数值进行采集，其中所采集的工作参数数值包括转子转速以及扭矩；
功率输入端，用于向电机输入端输入额定功率，其中所输入的额定功率包括输入电压以及限定电流；
测试终端，对电机内部的转子转速与转子温度进行测试计算，得到线性函数区间以及对应的趋势值；
处理终端，用于对电机的转子转速以及扭矩进行处理，再根据对应的线性函数区间获取得到对应的趋势值，根据趋势值获取对应的温度数值，对转子转速、扭矩以及温度数值进行处理得到对应的测试值，再将测试值与阈值单元内部阈值进行比对，检验测试电机是否合格，将合格后的测试值传输至得分单元内，通过得分单元进行处理计算得到对应电机的测试得分。
优选的，所述处理终端包括处理单元、阈值单元以及得分单元，所述处理单元与阈值单元之间双向连接，且处理单元输出端与得分单元输入端电性连接。
优选的，测试终端，对电机内部的转子转速与转子温度进行测试计算，其中测试计算的步骤为：
S1、首先将对应的转速传感器以及温度传感器设置于电机内部指定区域位置处，对转子转速以及温度数据进行采集，将转子转速标记为Zi，将温度数据标记为Wi，其中i为正整数，i＝1、2、……、n，将初始数值标记为Z1以及W1；
S2、对电机的输入功率进行改变，便实时对转子转速Z1进行改变，将改变后的转子转速标记为Z2，此时温度数值改变为W2，采用
Figure BDA0003603262870000021
得到第一组趋势值QS1，多次进行步骤S1以及S2，得到多组趋势值QSi；
S3、采用
Figure BDA0003603262870000022
得到离散值LSi，其中
Figure BDA0003603262870000023
为多组趋势值QSi的均值，其中j∈i；
S4、令j＝1，得到对应的离散值LS1；
S5、令j值加1进行计算，直到所计算的离散值LSi小于等于X1,则令二者数值之间的区间为线性区间，其中X1由外部操作人员进行拟定；
S6、再令j值进行加1计算，直到对应的离散值LSi大于X1，则令1到j值的离散值为线性函数区间值，并生成对应的区间(1，j)，并提取对应的趋势值QSj；
S7、重复步骤S5以及S6，得到多组线性函数区间(j，i)，并提取对应的趋势值QSi，将计算得到的多组线性函数区间以及对应的趋势值进行捆绑生成数据包，并将所捆绑的数据包进行存储。
优选的，处理终端，对电机的转子转速以及扭矩进行处理的步骤如下：
提取转速值，并将转速值标记为ZS，将扭矩标记为NJ，将转速值ZS与线性函数区间进行比对，查看转速值ZS所属的线性函数区间，并提取此线性函数区间的趋势值QSi，采用WD＝ZS×QSi得到对应转子的温度值WD；
采用
Figure BDA0003603262870000031
得到测试值CS，其中C1、C2以及C3均为预设的固定系数因子，将测试值CS与阈值单元内部阈值Y进行比对，比对方式如下：
当测试值CS≤Y时，判定此电机测试正常，并将测试值CS传输至得分单元内；
当测试值CS＞Y时，判定此电机测试异常，并对此电机进行被标记，将电机编号以及对应标记输送至显示终端内，显示终端对标记后的电机编号进行显示；
得分单元对测试正常的测试值CS再次处理，采用
Figure BDA0003603262870000032
得到得分值DF，Δ为预设的固定系数因子，将若干组得分值DF传输至显示终端内。
优选的，所述显示终端用于不同测试电机的得分值DF进行显示，供外部操作人员进行查看。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先进行测试处理，将转子转速与温度数值之间的趋势关系进行计算，通过趋势关系计算得到不同转子转速情况下所应对的温度数值，对多组不同的趋势关系进行分区，再对不同分区后的趋势关系计算出对应的趋势值，趋势值计算完毕后，再对测试电机进行测试处理，首先对测试电机的转子转速进行获取，将获取得到的转子转速与对应的分区进行比对，通过比对结果获取对应的趋势值，根据趋势值计算得到对应的温度数值，再通过温度数值以及测试电机内部的参数数值，对电机进行测试处理，涵盖温度因素使电机的测试结果更加准确，也便于操作人员对电机进行测试处理，快速获取对应的转子温度，提升测试效果。
附图说明
图1为本发明原理框架示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供了一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，包括采集终端、功率输入端、处理终端、测试终端以及显示终端；
所述采集终端和功率输入端输出端与处理终端输入端电性连接，所述处理终端与测试终端之间双向连接，且处理终端输出端与显示终端输入端电性连接；
所述处理终端包括处理单元、阈值单元以及得分单元，所述处理单元与阈值单元之间双向连接，且处理单元输出端与得分单元输入端电性连接；
所述功率输入端用于向电机输入端输入额定功率，其中所输入的额定功率包括输入电压以及限定电流，限定电流进行改变的方式为对电阻值进行改变；
采集终端，用于对电机的工作参数数值进行采集，其中所采集的工作参数数值包括转子转速以及扭矩；
测试终端，对电机内部的转子转速与转子温度之间的趋势值进行测试计算，其中测试计算的步骤为：
S1、首先将对应的转速传感器以及温度传感器设置于电机内部指定区域位置处，对转子转速以及温度数据进行采集，将转子转速标记为Zi，将温度数据标记为Wi，其中i为正整数，i＝1、2、……、n，将初始数值标记为Z1以及W1；
S2、对电机的输入功率进行改变，便实时对转子转速Z1进行改变，将改变后的转子转速标记为Z2，此时温度数值改变为W2，采用
Figure BDA0003603262870000051
得到第一组趋势值QS1，多次进行步骤S1以及S2，得到多组趋势值QSi；
S3、采用
Figure BDA0003603262870000052
得到离散值LSi，其中
Figure BDA0003603262870000053
为多组趋势值QSi的均值，其中j∈i；
S4、令j＝1，得到对应的离散值LS1；
S5、令j值加1进行计算，直到所计算的离散值LSi小于等于X1,则令二者数值之间的区间为线性区间，其中X1由外部操作人员进行拟定；
S6、再令j值进行加1计算，直到对应的离散值LSi大于X1，则令1到j值的离散值为线性函数区间值，并生成对应的区间(1，j)，并提取对应的趋势值QSj；
S7、重复步骤S5以及S6，得到多组线性函数区间(j，i)，并提取对应的趋势值QSi，将计算得到的多组线性函数区间以及对应的趋势值进行捆绑生成数据包，并将所捆绑的数据包进行存储。
对转速以及温度之间的趋势值进行计算的目的为，因转速与温度之间的传导趋势并不是线性趋势，而是由多组线性趋势所组成的曲线趋势，同时，电机在正常工作测试过程中，因内部器件过多，并不能及时对内部转子温度进行采集，只能直接对转速数值进行采集，故通过所计算的趋势值，直接对温度数值进行计算获得，对电机的后期测试提供准确的数值；
处理终端，用于对电机的转子转速以及扭矩进行处理，再根据对应的线性函数区间获取得到对应的趋势值QSi，根据趋势值QSi获取对应的温度数值，对转子转速、扭矩以及温度数值进行处理得到对应的测试值，再将测试值与阈值单元内部阈值进行比对，检验测试电机是否合格，将合格后的测试值传输至得分单元内，通过得分单元进行处理计算得到对应电机的测试得分；
其中处理终端，进行处理的步骤如下：
W1、提取转速值，并将转速值标记为ZS，将扭矩标记为NJ，将转速值ZS与线性函数区间进行比对，查看转速值ZS所属的线性函数区间，并提取此线性函数区间的趋势值QSi，采用WD＝ZS×QSi得到对应转子的温度值WD；
W2、采用
Figure BDA0003603262870000061
得到测试值CS，其中C1、C2以及C3均为预设的固定系数因子，将测试值CS与阈值单元内部阈值Y进行比对，比对方式如下：
W21、当测试值CS≤Y时，判定此电机测试正常，并将测试值CS传输至得分单元内；
W22、当测试值CS＞Y时，判定此电机测试异常，并对此电机进行被标记，将电机编号以及对应标记输送至显示终端内，显示终端对标记后的电机编号进行显示；
W3、得分单元对测试正常的测试值CS再次处理，采用
Figure BDA0003603262870000071
得到得分值DF，Δ为预设的固定系数因子，将若干组得分值DF传输至显示终端内，显示终端对不同测试电机的得分值DF进行显示，供外部操作人员进行查看。
首先进行测试处理，将转子转速与温度数值之间的趋势关系进行计算，通过趋势关系计算得到不同转子转速情况下所应对的温度数值，对多组不同的趋势关系进行分区，再对不同分区后的趋势关系计算出对应的趋势值，趋势值计算完毕后，再对测试电机进行测试处理，首先对测试电机的转子转速进行获取，将获取得到的转子转速与对应的分区进行比对，通过比对结果获取对应的趋势值，根据趋势值计算得到对应的温度数值，再通过温度数值以及测试电机内部的参数数值，对电机进行测试处理，涵盖温度因素使电机的测试结果更加准确，也便于操作人员对电机进行测试处理，快速获取对应的转子温度，提升测试效果。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：首先进行测试处理，将转子转速与温度数值之间的趋势关系进行计算，通过趋势关系计算得到不同转子转速情况下所应对的温度数值，对多组不同的趋势关系进行分区，再对不同分区后的趋势关系计算出对应的趋势值，趋势值计算完毕后，再对测试电机进行测试处理，首先对测试电机的转子转速进行获取，将获取得到的转子转速与对应的分区进行比对，通过比对结果获取对应的趋势值，根据趋势值计算得到对应的温度数值，再通过温度数值以及测试电机内部的参数数值，对电机进行测试处理，涵盖温度因素使电机的测试结果更加准确，也便于操作人员对电机进行测试处理，快速获取对应的转子温度，提升测试效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (5)

1.一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，其特征在于，包括：
采集终端，用于对电机的工作参数数值进行采集，其中所采集的工作参数数值包括转子转速以及扭矩；
功率输入端，用于向电机输入端输入额定功率，其中所输入的额定功率包括输入电压以及限定电流；
测试终端，对电机内部的转子转速与转子温度进行测试计算，得到线性函数区间以及对应的趋势值；
处理终端，用于对电机的转子转速以及扭矩进行处理，再根据对应的线性函数区间获取得到对应的趋势值，根据趋势值获取对应的温度数值，对转子转速、扭矩以及温度数值进行处理得到对应的测试值，再将测试值与阈值单元内部阈值进行比对，检验测试电机是否合格，将合格后的测试值传输至得分单元内，通过得分单元进行处理计算得到对应电机的测试得分。
2.根据权利要求1所述的一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，其特征在于，所述处理终端包括处理单元、阈值单元以及得分单元，所述处理单元与阈值单元之间双向连接，且处理单元输出端与得分单元输入端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，其特征在于，测试终端，对电机内部的转子转速与转子温度进行测试计算，其中测试计算的步骤为：
S1、首先将对应的转速传感器以及温度传感器设置于电机内部指定区域位置处，对转子转速以及温度数据进行采集，将转子转速标记为Zi，将温度数据标记为Wi，其中i为正整数，i＝1、2、……、n，将初始数值标记为Z1以及W1；
S2、对电机的输入功率进行改变，便实时对转子转速Z1进行改变，将改变后的转子转速标记为Z2，此时温度数值改变为W2，采用
Figure FDA0003603262860000011
得到第一组趋势值QS1，多次进行步骤S1以及S2，得到多组趋势值QSi；
S3、采用
Figure FDA0003603262860000021
得到离散值LSi，其中
Figure FDA0003603262860000022
为多组趋势值QSi的均值，其中j∈i；
S4、令j＝1，得到对应的离散值LS1；
S5、令j值加1进行计算，直到所计算的离散值LSi小于等于X1,则令二者数值之间的区间为线性区间，其中X1由外部操作人员进行拟定；
S6、再令j值进行加1计算，直到对应的离散值LSi大于X1，则令1到j值的离散值为线性函数区间值，并生成对应的区间(1，j)，并提取对应的趋势值QSj；
S7、重复步骤S5以及S6，得到多组线性函数区间(j，i)，并提取对应的趋势值QSi，将计算得到的多组线性函数区间以及对应的趋势值进行捆绑生成数据包，并将所捆绑的数据包进行存储。
4.根据权利要求3所述的一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，其特征在于，处理终端，对电机的转子转速以及扭矩进行处理的步骤如下：
提取转速值，并将转速值标记为ZS，将扭矩标记为NJ，将转速值ZS与线性函数区间进行比对，查看转速值ZS所属的线性函数区间，并提取此线性函数区间的趋势值QSi，采用WD＝ZS×QSi得到对应转子的温度值WD；
采用
Figure FDA0003603262860000023
得到测试值CS，其中C1、C2以及C3均为预设的固定系数因子，将测试值CS与阈值单元内部阈值Y进行比对，比对方式如下：
当测试值CS≤Y时，判定此电机测试正常，并将测试值CS传输至得分单元内；
当测试值CS＞Y时，判定此电机测试异常，并对此电机进行被标记，将电机编号以及对应标记输送至显示终端内，显示终端对标记后的电机编号进行显示；
得分单元对测试正常的测试值CS再次处理，采用
Figure FDA0003603262860000031
得到得分值DF，Δ为预设的固定系数因子，将若干组得分值DF传输至显示终端内。
5.根据权利要求4所述的一种电机快速出厂负载测试用自动化测试系统，其特征在于，所述显示终端用于不同测试电机的得分值DF进行显示，供外部操作人员进行查看。
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