CN204101982U - 一种电机控制器故障诊断台 - Google Patents
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Abstract
一种电机控制器故障诊断台，涉及电机故障检测领域。解决了现有的人工手动对电机控制器的故障检测的效率低的问题。它的信号模拟发生单元的模拟量信号输出端与电机控制器的模拟量信号输入端连接；信号模拟发生单元的开关量信号输出端与电机控制器的开关量信号输入端连接；信号模拟发生单元的脉冲量信号输出端与电机控制器的脉冲量信号输入端连接；F/V转换电路用于采集电机控制器运行中的脉冲量信号，并转换为模拟量信号；电机控制器中的开关量信号与模拟量信号以及经F/V转换后的模拟量信号输出至数据采集卡；数据采集卡的输出端与上位机的数据输入端连接；上位机用于对来自数据采集卡的数据进行显示。本实用新型适用于对电机控制器故障诊断。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机故障检测领域。
背景技术
电机的调速性能主要由电机控制器决定，它根据进入电机控制器的各个信号参数来合理控制电机的转速和转矩，所以进入电机控制器的各个信号量的故障以及电机控制器本身的电气故障会给整个电机控制带来问题。因此对各信号量和电机控制器本身进行监测及故障后的处理显得非常重要。
目前，对于电机控制器的故障检测是采用人工手动的检测方式，效率较低，且极大的浪费人力。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有的人工手动对电机控制器的故障检测效率低的问题，从而提供一种电机控制器故障诊断台。
一种电机控制器故障诊断台，它包括信号模拟发生单元1、F/V转换电路、数据采集卡4和上位机；
所述信号模拟发生单元1的模拟量信号输出端与电机控制器2的模拟量信号输入端连接；所述信号模拟发生单元1的开关量信号输出端与电机控制器2的开关量信号输入端连接；所述信号模拟发生单元1的脉冲量信号输出端与电机控制器2的脉冲量信号输入端连接；
F/V转换电路用于采集电机控制器2运行中的脉冲量信号，并转换为模拟量信号；
电机控制器2中的模拟量信号和开关量信号以及经过F/V转换后的模拟量信号输出至数据采集卡4；数据采集卡4的输出端与上位机的数据输入端连接；所述上位机用于对来自数据采集卡4的数据进行显示。
信号模拟发生单元1包括模拟量信号发生器、开关量信号发生器和脉冲量信号发生器；
所述模拟量信号发生器采用可调电阻实现；开关量信号发生器采用继电器实现；脉冲量信号发生器采用NE555定时器实现。
脉冲量信号发生器包括NE555定时器、电阻R100、可变电阻R200、电容C100 和电容C200；
电阻R100的一端同时与NE555定时器的4脚、8脚和电源VCC连接；电阻R100的另一端同时与NE555定时器的7脚和可变电阻R200的一端连接；所述可变电阻R200的另一端同时与NE555定时器的2脚、6脚和电容C100的一端连接；所述电容C100的另一端同时与NE555定时器的1脚、电容C200的一端和电源地连接；所述电容C200的另一端与NE555定时器的5脚连接；所述NE555定时器的3脚是脉冲量信号发生器的输出端。
F/V转换电路包括一号运算放大器、电阻R1、可变电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、可变电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、二号运算放大器、三号运算放大器、LM331芯片、电容C1、电容C2、电容C3和电源；
一号运算放大器的正向输入端是F/V转换电路的脉冲信号输入端；所述一号运算放大器的反向输入端接地；所述一号运算放大器的输出端与电容C1的一端连接；所述电容C1的另一端同时与电阻R1的一端和LM331芯片的6脚连接；所述电阻R1的另一端同时与电阻R4的一端、LM331芯片的8脚、电阻R6的一端和电源VCC连接；所述电阻R4的另一端同时与电阻R3的一端和LM331芯片的6脚连接；所述电阻R3的另一端接地；电阻R6的另一端同时与LM331芯片的5脚和电容C2的一端连接；所述电容C2的另一端接地；
电阻R5的一端与LM331芯片的2脚连接；所述电阻R5的另一端与可变电阻R2的一端连接；所述可变电阻R2的另一端接地；
LM331芯片的3脚、4脚接地；
所述LM331芯片的1脚同时与电容C3的一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端连接；所述电容C3的另一端与电阻R7的另一端同时接地；电阻R8的另一端同时与电阻R10的一端和二号运算放大器的反相输入端连接；所述二号运算放大器的正向输入端与电阻R9的一端连接；所述电阻R9的另一端接地；二号运算放大器的输出端同时与电阻R10的另一端和电阻R13的一端连接；所述电阻R13的另一端与三号运算放大器的反相输入端连接；所述三号运算放大器的正向输入端与电阻R15的一端连接；所述电阻R15的另一端接地；
所述三号运算放大器的输出端与电阻R16的一端连接；所述电阻R16的另一端与 电阻R14的一端连接；所述电阻R14的另一端同时与电阻R12的一端和可变电阻R11的一端连接；所述可变电阻R11的号一端与电源的负极同时接地；电阻R12的另一端与电源的正极连接；
所述三号运算放大器的输出端是F/V转换电路的电压信号输出端。
电机控制器2包括电机控制器输入接口21、信号调理电路22、微控制器23和驱动电路24；
所述电机控制器输入接口21的信号输出端与信号调理电路22的信号输入端连接；所述信号调理电路22输出端与微控制器23的信号输入端连接；所述微控制器23的驱动控制信号输出端与驱动电路24的驱动控制信号输入端连接；所述驱动电路24用于驱动电机3工作。
数据采集卡的输出端通过RS232总线与上位机的数据输入端连接。
本实用新型实现了对电机控制器故障的自动检测，与现有的人工手动对电机控制器的故障检测的方式相比，检测效率提高了2至3倍。本实用新型减少了检测线上人员的数量，为企业节约成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是脉冲信号发生器的电路连接示意图；
图3是LM331F/V转换电路的电路连接示意图；
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，一种电机控制器故障诊断台，其特征是：它包括信号模拟发生单元1、F/V转换电路、数据采集卡4和上位机；
所述信号模拟发生单元1的模拟量信号输出端与电机控制器2的模拟量信号输入端连接；所述信号模拟发生单元1的开关量信号输出端与电机控制器2的开关量信号输入端连接；所述信号模拟发生单元1的脉冲量信号输出端与电机控制器2的脉冲量信号输入端连接；
F/V转换电路用于采集电机控制器2运行中的脉冲量信号，并转换为模拟量信号；
电机控制器2中的模拟量信号和开关量信号以及经过F/V转换后的模拟量信号输出至数据采集卡4，数据采集卡4的输出端与上位机的数据输入端连接；所述上位机用于对来自数据采集卡4的模拟量数据进行显示。
该故障诊断台包括信号模拟发生部分、电机控制器故障检测点信号采集部分、上 位机信号显示及故障诊断报告打印部分。信号模拟发生部分主要负责向待检测的电路板提供可调输入信号，将信号通过电机控制器电路板的信号调理部分转换为微控制器能够接收的信号。电机控制器故障检测点信号采集部分主要采用与电机控制器电路板大小一致的检测板，其中该板上固定与电机控制器检测点位置相对应的插针，该插针可将电机控制器上经过电路处理后的信号传输到上位机电脑的PCI数据采集板上进行处理。经过采集处理后的信号通过RS232总线发送至上位机上，通过上位机进行实时显示和打印故障诊断报告。电机控制器故障诊断台结构示意图如图1所示。
本实用新型中，上位机仅仅用于对输入量进行显示和打印，其内部程序采用现有技术实现。
该实用新型经过扩展后还可以作为其他工业控制器故障诊断台用，只需增加相应的信号模拟发生电路、改变信号测试板的测试针位置即可。
故障检测部分主要应用研华的数据采集卡，型号为PCI-1711U的12位多功能通用PCI卡。
具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种电机控制器故障诊断台的区别在于，信号模拟发生单元1包括模拟量信号发生器、开关量信号发生器和脉冲量信号发生器；
所述模拟量信号发生器采用可调电阻实现；开关量信号发生器采用继电器实现；模拟量信号发生器采用NE555定时器实现。
具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式二所述的一种电机控制器故障诊断台的区别在于，脉冲量信号发生器包括NE555定时器、电阻R100、可变电阻R200、电容C100和电容C200；
电阻R100的一端同时与NE555定时器的4脚、8脚和电源VCC连接；电阻R100的另一端同时与NE555定时器的7脚和可变电阻R200的一端连接；所述可变电阻R200的另一端同时与NE555定时器的2脚、6脚和电容C100的一端连接；所述电容C100的另一端同时与NE555定时器的1脚、电容C200的一端和电源地连接；所述电容C200的另一端与NE555定时器的5脚连接；所述NE555定时器的3脚是脉冲量信号发生器的输出端。
具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种电机控制器故障诊断台的区别在于，F/V转换电路包括一号运算放大器、电阻R1、可变电阻R2、电阻 R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、可变电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、二号运算放大器、三号运算放大器、LM331芯片、电容C1、电容C2、电容C3和电源；
一号运算放大器的正向输入端是F/V转换电路的脉冲信号输入端；所述一号运算放大器的反向输入端接地；所述一号运算放大器的输出端与电容C1的一端连接；所述电容C1的另一端同时与电阻R1的一端和LM331芯片的6脚连接；所述电阻R1的另一端同时与电阻R4的一端、LM331芯片的8脚、电阻R6的一端和电源VCC连接；所述电阻R4的另一端同时与电阻R3的一端和LM331芯片的6脚连接；所述电阻R3的另一端接地；电阻R6的另一端同时与LM331芯片的5脚和电容C2的一端连接；所述电容C2的另一端接地；
电阻R5的一端与LM331芯片的2脚连接；所述电阻R5的另一端与可变电阻R2的一端连接；所述可变电阻R2的另一端接地；
LM331芯片的3脚、4脚接地；
所述LM331芯片的1脚同时与电容C3的一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端连接；所述电容C3的另一端与电阻R7的另一端同时接地；电阻R8的另一端同时与电阻R10的一端和二号运算放大器的反相输入端连接；所述二号运算放大器的正向输入端与电阻R9的一端连接；所述电阻R9的另一端接地；二号运算放大器的输出端同时与电阻R10的另一端和电阻R13的一端连接；所述电阻R13的另一端与三号运算放大器的反相输入端连接；所述三号运算放大器的正向输入端与电阻R15的一端连接；所述电阻R15的另一端接地；
所述三号运算放大器的输出端与电阻R16的一端连接；所述电阻R16的另一端与电阻R14的一端连接；所述电阻R14的另一端同时与电阻R12的一端和可变电阻R11的一端连接；所述可变电阻R11的号一端与电源的负极同时接地；电阻R12的另一端与电源的正极连接；
所述三号运算放大器的输出端是F/V转换电路的电压信号输出端。
具体实施方式五、本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种电机控制器故障诊断台的区别在于，电机控制器2包括电机控制器输入接口21、信号调理电路22、微控制器23和驱动电路24；
所述电机控制器输入接口21的信号输出端与信号调理电路22的信号输入端连接； 所述信号调理电路22输出端与微控制器23的信号输入端连接；所述微控制器23的驱动控制信号输出端与驱动电路24的驱动控制信号输入端连接；所述驱动电路24用于驱动电机3工作。
具体实施方式六、本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种电机控制器故障诊断台的区别在于，数据采集卡的输出端通过RS232总线与上位机的数据输入端连接。
Claims (6)
1.一种电机控制器故障诊断台，其特征是：它包括信号模拟发生单元(1)、F/V转换电路、数据采集卡(4)和上位机；
所述信号模拟发生单元(1)的模拟量信号输出端与电机控制器(2)的模拟量信号输入端连接；所述信号模拟发生单元(1)的开关量信号输出端与电机控制器(2)的开关量信号输入端连接；所述信号模拟发生单元(1)的脉冲量信号输出端与电机控制器(2)的脉冲量信号输入端连接；
F/V转换电路用于采集电机控制器(2)运行中的脉冲量信号，并转换为模拟量信号；
电机控制器(2)中的模拟量信号和开关量信号以及经过F/V转换后的模拟量信号输出至数据采集卡(4)，数据采集卡(4)的输出端与上位机的数据输入端连接；所述上位机用于对来自数据采集卡(4)的数据进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种电机控制器故障诊断台，其特征在于信号模拟发生单元(1)包括模拟量信号发生器、开关量信号发生器和脉冲量信号发生器；
所述模拟量信号发生器采用可调电阻实现；开关量信号发生器采用继电器实现；脉冲量信号发生器采用NE555定时器实现。
3.根据权利要求2所述的一种电机控制器故障诊断台，其特征在于脉冲量信号发生器包括NE555定时器、电阻R100、可变电阻R200、电容C100和电容C200；
电阻R100的一端同时与NE555定时器的4脚、8脚和电源VCC连接；电阻R100的另一端同时与NE555定时器的7脚和可变电阻R200的一端连接；所述可变电阻R200的另一端同时与NE555定时器的2脚、6脚和电容C100的一端连接；所述电容C100的另一端同时与NE555定时器的1脚、电容C200的一端和电源地连接；所述电容C200的另一端与NE555定时器的5脚连接；所述NE555定时器的3脚是脉冲量信号发生器的输出端。
4.根据权利要求1所述的一种电机控制器故障诊断台，其特征在于F/V转换电路包括一号运算放大器、电阻R1、可变电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、可变电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、二号运算放大器、三号运算放大器、LM331芯片、电容C1、电容C2、电容C3和电源；
一号运算放大器的正向输入端是F/V转换电路的脉冲信号输入端；所述一号运算 放大器的反向输入端接地；所述一号运算放大器的输出端与电容C1的一端连接；所述电容C1的另一端同时与电阻R1的一端和LM331芯片的6脚连接；所述电阻R1的另一端同时与电阻R4的一端、LM331芯片的8脚、电阻R6的一端和电源VCC连接；所述电阻R4的另一端同时与电阻R3的一端和LM331芯片的6脚连接；所述电阻R3的另一端接地；电阻R6的另一端同时与LM331芯片的5脚和电容C2的一端连接；所述电容C2的另一端接地；
电阻R5的一端与LM331芯片的2脚连接；所述电阻R5的另一端与可变电阻R2的一端连接；所述可变电阻R2的另一端接地；LM331芯片的3脚、4脚接地；
所述LM331芯片的1脚同时与电容C3的一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端连接；所述电容C3的另一端与电阻R7的另一端同时接地；电阻R8的另一端同时与电阻R10的一端和二号运算放大器的反相输入端连接；所述二号运算放大器的正向输入端与电阻R9的一端连接；所述电阻R9的另一端接地；二号运算放大器的输出端同时与电阻R10的另一端和电阻R13的一端连接；所述电阻R13的另一端与三号运算放大器的反相输入端连接；所述三号运算放大器的正向输入端与电阻R15的一端连接；所述电阻R15的另一端接地；
所述三号运算放大器的输出端与电阻R16的一端连接；所述电阻R16的另一端与电阻R14的一端连接；所述电阻R14的另一端同时与电阻R12的一端和可变电阻R11的一端连接；所述可变电阻R11的号一端与电源的负极同时接地；电阻R12的另一端与电源的正极连接；
所述三号运算放大器的输出端是F/V转换电路的电压信号输出端。
5.根据权利要求1所述的一种电机控制器故障诊断台，其特征在于电机控制器(2)包括电机控制器输入接口(21)、信号调理电路(22)、微控制器(23)和驱动电路(24)；
所述电机控制器输入接口(21)的信号输出端与信号调理电路(22)的信号输入端连接；所述信号调理电路(22)输出端与微控制器(23)的信号输入端连接；所述微控制器(23)的驱动控制信号输出端与驱动电路(24)的驱动控制信号输入端连接；所述驱动电路(24)用于驱动电机(3)工作。
6.根据权利要求1所述的一种电机控制器故障诊断台，其特征在于数据采集卡的输出端通过RS232总线与上位机的数据输入端连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106448406A (zh) * | 2015-12-23 | 2017-02-22 | 山东建筑大学 | 一种汽车电动车窗与后视镜教学装置的控制系统 |
| WO2017152374A1 (zh) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | 张舒维 | 一种高效率新型空气制水机 |
| CN109491304A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-19 | 上海中车汉格船舶与海洋工程有限公司 | 一种控制系统故障自检电路和故障自检方法 |
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2014
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