CN201637832U

CN201637832U - 一种电机的电参数综合测量及处理装置

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Publication number: CN201637832U
Application number: CN2010202870995U
Authority: CN
Inventors: 田锦文; 金颖琦; 金振荣; 陈祖方; 曹群林
Original assignee: WUHAN HUADA NEW TYPE MOTOR CO Ltd
Current assignee: WUHAN HUADA NEW TYPE MOTOR CO Ltd
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2020-08-10

Abstract

一种电机的电参数综合测量及处理装置，包括工控机、电机测试台、被测电机与中转控制电路，所述电机测试台的上表面搁置有被测电机与控制电机，所述中转控制电路包括控制切换电路、控制电机驱动器与工控机接口电路，工控机通过工控机接口电路与控制切换电路进行电信号连接，控制电机通过控制电机驱动器与控制切换电路进行电信号连接，控制切换电路与电气安全性能综合测试装置、智能直流低电阻测试仪、电感测试仪、环境测量仪、可调开关电源及电压表进行电信号连接，测量的精确度至少达到±1％。本实用新型不仅测量范围较宽、测量精度较高，而且功能齐全、应用范围较广。

Description

一种电机的电参数综合测量及处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种电机的测量装置，尤其涉及一种电机的电参数综合测量及处理装置，具体适用于同步永滋伺服电机成品的智能型、全自动快速测试与处理。

背景技术

在电机生产中，要控制产品的质量就必须在检测时连续测量电机的多种参数，同时还需要对测量的数据进行自动的存储、生成电子表格、打印电子表格和导出，此外，还需要自动判断产品合格与否。虽然市场上有很多相关的专业测量仪器，但大多只能测量一种或几种电机参数，都不能完全满足前述要求，这些要求极大了影响了质检部门的检验效率。

中国专利授权公告号为CN2921851Y，授权公告日为2007年7月11日的实用新型专利公开了一种牵引电机试验台，该试验台用于在牵引电机的生产或检修过程中对牵引电机的各项参数进行测试以符合相关质量标准，包括用于驱动被测牵引电机运行在空载、负载和超速工作状态的试验主回路；还包括由工控机、CAN总线网络线路和用于检测所述被测牵引电机的电流、电压、转速和温度信号的现场测控单元组成的试验检测系统；工控机通过CAN总线网络线路与现场测控单元相联；现场测控单元的控制输出端与试验主回路的电源控制端相联，以控制被测牵引电机的工作状态。虽然该实用新型可对牵引电机进行自动测试且测试过程安全、高效，但其测量范围较窄，不能完全满足电机电参数测量的需要，且只能进行测量，而不能进行数据的后续处理，功能单一，应用范围较小。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的测量范围较窄、功能单一的缺陷与问题，提供一种测量范围较宽、功能齐全、应用范围较广的电机的电参数综合测量及处理装置。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种电机的电参数综合测量及处理装置，该装置包括工控机、电机测试台、被测电机与中转控制电路，所述电机测试台的上表面搁置有被测电机，被测电机通过中转控制电路与工控机进行电信号连接；

所述电机测试台的上表面设置有控制电机；所述中转控制电路包括控制切换电路、控制电机驱动器与工控机接口电路；

所述工控机通过工控机接口电路与控制切换电路进行电信号连接，控制电机通过控制电机驱动器与控制切换电路进行电信号连接；

所述控制切换电路与电气安全性能综合测试装置、智能直流低电阻测试仪、电感测试仪、环境测量仪、可调开关电源及电压表进行电信号连接。

所述环境测量仪包括室温计、空气湿度计与大气压计。

所述被测电机通过电机制动器引出端、电机绕组引出端与控制切换电路进行电信号连接。

所述电气安全性能综合测试装置的型号为HY36型，其测量范围包括：接地电阻、绝缘电阻、泄漏电流、电机绕组和制动器的耐电压；

所述电气安全性能综合测试装置测量接地电阻时的功能数据为：测量电流为10A，量程为0–500毫欧，测试时间为1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置测量绝缘电阻时的功能数据为：测量电压为1000V/DC，量程为0–500兆欧，测试时间1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置测量泄漏电流时的功能数据为：测量电流为0–20毫安,输出电压为0–300V可调，测试时间1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置测量耐电压时的功能数据为：输出电压为0–2KV可调,输出电流为0–40毫安可调,测试时间1–99s连续可调，精度为±1％。

所述耐电压包括被测电机的工频耐压与电机制动器工频耐压。

所述智能直流低电阻测试仪的测量对象为被测电机的绕组电阻、接地电阻与绝缘电阻，其测量精度为±0.2％，量程为20毫欧–200欧。

所述电感测试仪的测量对象为被测电机的绕组电感，其精度为±0.3％，量程为1μH–999.99H。

所述电机测试台的测量对象包括：电机制动器开启电压、被测电机的反电动势、额定转矩、额定功率、电机空载电流和空载最高转速、电机噪声、电机温升以及与机械安装相关的同心度、垂直度以及轴向径向跳动。

所述电压表的型号为ZW1418型，其用于即时显示被测电机的电机反电动势电压值和电机制动器开启电压值。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、由于本实用新型一种电机的电参数综合测量及处理装置中包括的测量装置有：电机测试台、控制电机驱动器、电气安全性能综合测试装置、智能直流低电阻测试仪、电感测试仪与环境测量仪，这些测量装置能够通过控制切换电路对被测电机的多种性能，如：被测电机的额定转矩、额定功率、温升以及与机械安装相关的同心度、垂直度以及轴向径向跳动，被测电机的空载电流与空载最高转速，接地电阻、绝缘电阻、泄漏电流、耐电压、电机反电动势和电机制动器开启电压，被测电机的绕组电阻、接地电阻与绝缘电阻，绕组电感，室温、空气湿度与大气压进行测量，不仅测量范围较宽，而且测量精度较高，其精确度至少达到±1％。因此本实用新型不仅测量范围较宽，而且测量精度较高。

2、由于本实用新型一种电机的电参数综合测量及处理装置中除了能测量出被测电机的各种电参数数据外，还可以通过对控制切换电路进行编程来控制被测电机与相关测量仪器的接通、断开和切换，便于被测电机参数的连续测量，再经过电信号连接线路将各测量仪器的测量数据传输给工控机，然后再由工控机对数据进行处理、运算和显示，充分扩展了本实用新型的应用范围。因此本实用新型不仅功能齐全，而且应用范围较广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：工控机1，电机测试台2，被测电机3，电机制动器引出端31，电机绕组引出端32，中转控制电路4，控制切换电路41，控制电机驱动器42，工控机接口电路43，控制电机5，电气安全性能综合测试装置6，智能直流低电阻测试仪7，电感测试仪8，环境测量仪9，室温计91，空气湿度计92，大气压计93，可调开关电源10，电压表11。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明

参见图1，一种电机的电参数综合测量及处理装置，该装置包括工控机1、电机测试台2、被测电机3与中转控制电路4，所述电机测试台2的上表面搁置有被测电机3，被测电机3通过中转控制电路4与工控机1进行电信号连接；

所述电机测试台2的上表面设置有控制电机5；所述中转控制电路4包括控制切换电路41、控制电机驱动器42与工控机接口电路43；

所述工控机1通过工控机接口电路43与控制切换电路41进行电信号连接，控制电机5通过控制电机驱动器42与控制切换电路41进行电信号连接；

所述控制切换电路41与电气安全性能综合测试装置6、智能直流低电阻测试仪7、电感测试仪8、环境测量仪9、可调开关电源10与电压表11进行电信号连接。

所述环境测量仪9包括室温计91、空气湿度计92与大气压计93。

所述被测电机3通过电机制动器引出端31、电机绕组引出端32与控制切换电路41进行电信号连接。

所述电气安全性能综合测试装置6的型号为HY36型，其测量范围包括：接地电阻、绝缘电阻、泄漏电流、电机绕组和制动器的耐电压；

所述电气安全性能综合测试装置6测量接地电阻时的功能数据为：测量电流为10A，量程为0–500毫欧，测试时间为1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置6测量绝缘电阻时的功能数据为：测量电压为1000V/DC，量程为0–500兆欧，测试时间1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置6测量泄漏电流时的功能数据为：测量电流为0–20毫安,输出电压为0–300V可调，测试时间1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置6测量耐电压时的功能数据为：输出电压为0–2KV可调,输出电流为0–40毫安可调,测试时间1–99s连续可调，精度为±1％。

所述耐电压包括被测电机3的工频耐压与电机制动器工频耐压。

所述智能直流低电阻测试仪7的测量对象为被测电机3的绕组电阻、接地电阻与绝缘电阻，其测量精度为±0.2％，量程为20毫欧–200欧。

所述电感测试仪8的测量对象为被测电机3的绕组电感，其精度为±0.3％，量程为1μH–999.99H。

所述电机测试台2的测量对象包括：电机制动器开启电压、被测电机3的反电动势、额定转矩、额定功率、电机空载电流和空载最高转速、电机噪声、电机温升以及与机械安装相关的同心度、垂直度以及轴向径向跳动。

所述电压表11的型号为ZW1418型，其用于即时显示被测电机3的电机反电动势电压值和电机制动器开启电压值。

上述电机测试台2与控制电机5、控制电机驱动器42、可调开关电源10、电压表11配合可测量电机反电动势和电机制动器开启电压。

上述电机测试台2与其它测量仪器配合还可测量被测电机3的额定转矩、额定功率、电机的空载电流和空载最高转速、电机的温升以及与机械安装相关的同心度、垂直度以及轴向径向跳动。

所述开关电源10为0–100V/2A的可调直流电源，是电机制动器的开启电源。

本实用新型的原理说明如下：

为了确保被测电机3的多种电参数的连续测量，本实用新型采用的测量仪器包括：智能直流低电阻测试仪7、电感测试仪8、电气安全性能综合测试装置6、环境测量仪9、电机测试台2与控制电机驱动器42，此外还配有电压表11与0–100V/2A的可调开关电源10，使用中，以工控机1为核心，由通讯口将上述仪器有机组合在一起，通过相应的编程程序来进行控制，从而测量出被测电机3的相关参数并通过屏幕显示出来。

本实用新型的关键在于对测量仪器的选用及整个测试系统的构建搭配。

1、各个测量仪器的测量对象：

本实用新型中涉及的测量仪器的测量对象即指测量仪器的测量参数：

本实用新型可测量出的电机参数如下：绕组电阻、接地电阻、绝缘电阻、电机工频耐压、电机制动器工频耐压、电机反电动势、绕组电感、电机制动器的开启电压；

电机测试台2与控制电机5、控制电机驱动器42、可调开关电源10、电压表11配合可测量电机反电动势和电机制动器开启电压；

电机测试台2与其它测量仪器配合还可测量被测电机3的额定转矩、额定功率、电机的空载电流和空载最高转速、电机的噪声、电机的温升以及与机械安装相关的同心度、垂直度以及轴向径向跳动。

电感测试仪8的测量参数为：电机的绕组电感。

智能直流低电阻测试仪7的测量参数为：电机的绕组电阻。

HY36型电气安全性能综合测试装置6的测量参数为：接地电阻、绝缘电阻、泄漏电流、电机的工频耐压、电机制动器工频耐压。

环境测量仪9包括的室温计91、空气湿度计92和大气压计93的测量参数为：室温、空气湿度和大气压力。

此外，被测电机3的电磁噪声可由手持式电磁噪声测量仪测试。

2、各个测量仪器的测量精度：

智能直流低电阻测试仪7的测量精度为±0.2％，量程为20毫欧–200欧。

电感测试仪8的测量精度为±0.3％，量程为1μH–999.99H。

电气安全性能综合测试装置6测量接地电阻时的功能数据为：测量电流为10A，量程为0–500兆欧，测试时间为1–99s连续可调，精度为±1％；

电气安全性能综合测试装置6测量绝缘电阻时的功能数据为：测量电压为1000V/DC，量程为0–500毫欧，测试时间1–99s连续可调，精度为±1％；

电气安全性能综合测试装置6测量泄漏电流时的功能数据为：测量电流为0–20毫安,输出电压为0–300V可调，测试时间1–99s连续可调，精度为±1％；

电气安全性能综合测试装置6测量耐电压时的功能数据为：输出电压为0–2KV可调,输出电流为0–40毫安可调,测试时间1–99s连续可调，精度为±1％。

3、测量过程：

测量前，先组装好测量装置，即将工控机1通过工控机接口电路43与控制切换电路41电信号连接、被测电机3通过电机制动器引出端31、电机绕组引出端32与控制切换电路41进行电信号连接、控制电机5通过控制电机驱动器42与控制切换电路41进行电信号连接，同时，控制切换电路41上电信号连接有电气安全性能综合测试装置6、智能直流低电阻测试仪7、电感测试仪8、环境测量仪9、可调开关电源10与电压表11，测量时，控制切换电路41用于被测电机3与各测量仪器之间的切换，其核心是通过编程来控制被测电机3与相关测量仪器的接通、断开和切换，便于被测电机3参数的连续测量，再经过电信号连接线路上的通讯口将各测量仪器的测量数据传输给工控机1以进行数据的后续处理、运算和显示。

数据的处理运算包括将一些与环境温度相关的参数转换为国标规定的范围的值。以电阻为例：测试时，电阻以25℃常温时的值为准，而同一电机绕组的电阻在不同温度下测量值是不一样的，其计算公式为R₂₅=R×[1＋α(25-T)],T为测量时的环境温度，R为该温度下的电阻值，α为电阻材料的温度系数，如铜材料α=0.0041/℃,R₂₅为25℃时电阻的折算值。

此外，工控机1还可以记录测量时环境的温度、相对湿度、大气压力的值，由于电机的一些参数如：绕组电阻、绝缘电阻、工频耐压、电机的温升等都与测量时环境有关，若出现与用户测量值不一致时可进行重复测试。

本综合测试装置的控制软件一般由C语言编写，其通用性和可移植性好，可根据需要进行修改，直到满足要求。本测试装置测试时要将被测电机3固定在电机测试台2上，然后由控制电机5通过伺服驱动器拖动被测电机3以1000rpm的状态运行，以便于测量被测电机的反电势等电参数的数据。参见图1，图中显示的相关连线并非指一根连线，而是指它们之间有电信号的连接。

由上可见，本实用新型不仅测量范围较宽、测量精度较高，而且功能齐全、应用范围较广。该测试装置自开始使用以来，不仅质检部门效率大大提高，而且还得到所用公司客户的好评，产品的返修率大幅降低，此外，因该测试装置对每一台产品都有测试记录，不仅在出现问题时便于查找原因，而且有利于产品的改进。

Claims

1.一种电机的电参数综合测量及处理装置，该装置包括工控机（1）、电机测试台（2）、被测电机（3）与中转控制电路（4），所述电机测试台（2）的上表面搁置有被测电机（3），被测电机（3）通过中转控制电路（4）与工控机（1）进行电信号连接，其特征在于：

所述电机测试台（2）的上表面设置有控制电机（5）；所述中转控制电路（4）包括控制切换电路（41）、控制电机驱动器（42）与工控机接口电路（43）；

所述工控机（1）通过工控机接口电路（43）与控制切换电路（41）进行电信号连接，控制电机（5）通过控制电机驱动器（42）与控制切换电路（41）进行电信号连接；

所述控制切换电路（41）与电气安全性能综合测试装置（6）、智能直流低电阻测试仪（7）、电感测试仪（8）、环境测量仪（9）、可调开关电源（10）与电压表（11）进行电信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种电机的电参数综合测量及处理装置，其特征在于：所述环境测量仪（9）包括室温计（91）、空气湿度计（92）与大气压计（93）。

3.根据权利要求1或2所述的一种电机的电参数综合测量及处理装置，其特征在于：所述被测电机（3）通过电机制动器引出端（31）、电机绕组引出端（32）与控制切换电路（41）进行电信号连接。

4.根据权利要求3所述的一种电机的电参数综合测量及处理装置，其特征在于：所述电气安全性能综合测试装置（6）的型号为HY36型，其测量范围包括：接地电阻、绝缘电阻、泄漏电流、电机绕组和制动器的耐电压；

所述电气安全性能综合测试装置（6）测量接地电阻时的功能数据为：测量电流为10A，量程为0–500毫欧，测试时间为1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置（6）测量绝缘电阻时的功能数据为：测量电压为1000V/DC，量程为0–500兆欧，测试时间1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置（6）测量泄漏电流时的功能数据为：测量电流为0–20毫安,输出电压为0–300V可调，测试时间1–99s连续可调，精度为±1％；

所述电气安全性能综合测试装置（6）测量耐电压时的功能数据为：输出电压为0–2KV可调,输出电流为0–40毫安可调,测试时间1–99s连续可调，精度为±1％。

5.根据权利要求4所述的一种电机的电参数综合测量及处理装置，其特征在于：所述耐电压包括被测电机（3）的工频耐压与电机制动器工频耐压。

6.根据权利要求3所述的一种电机的电参数综合测量及处理装置，其特征在于：所述智能直流低电阻测试仪（7）的测量对象为被测电机（3）的绕组电阻、接地电阻与绝缘电阻，其测量精度为±0.2％，量程为20毫欧–200欧。

7.根据权利要求3所述的一种电机的电参数综合测量及处理装置，其特征在于：所述电感测试仪（8）的测量对象为被测电机（3）的绕组电感，其精度为±0.3％，量程为1μH–999.99H。

8.根据权利要求3所述的一种电机的电参数综合测量及处理装置，其特征在于：所述电机测试台（2）的测量对象包括：电机制动器开启电压、被测电机（3）的反电动势、额定转矩、额定功率、电机空载电流和空载最高转速、电机温升以及与机械安装相关的同心度、垂直度以及轴向径向跳动。

9.根据权利要求3所述的一种电机的电参数综合测量及处理装置，其特征在于：所述电压表（11）的型号为ZW1418型，其用于即时显示被测电机（3）的电机反电动势电压值和电机制动器开启电压值。