CN204347216U - 一种多功能电机测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能电机测试装置，该装置包括：信号采集单元、调理电路板、控制电路板、电源电路板、电容电路板、驱动电路板、CAN控制器、上位机、加载电机和加载变频器，控制电路板根据上位机设定的测试模式和发出的操作指令，控制输出相应驱动信号到驱动电路板，驱动被测电机运行，信号采集单元采集电机运行过程中温度、电流、电压、转速、转矩各项测试数据，并将该测试数据通过调理电路板发送到控制电路板，控制电路板对测试数据进行处理，将处理后数据通过CAN控制器发送到上位机，上位机对测试数据进行运算、分析并显示，从而完成对电机的测试。该装置通用性强、集成度高、具有多种测试模式，能同时对电机的多项功能进行测试。

Description

一种多功能电机测试装置

技术领域

本实用新型涉及测试设备技术领域，尤其涉及一种多功能电机测试装置。

背景技术

为满足各种工业生产的需求，电机作为工业系统最基础、最主要的设备得到迅猛发展，各种新型、高效、节能的电机被设计制造出来，但同时，每年因电机不安全运行造成的能源浪费和经济损失也逐渐增高，故对出厂前、维修后以及新设计技术方案的电机进行测试具有非常重要的意义，测试电机运行过程中各项技术参数的变化，以检查电机的质量是否符合国家标准，确定电机的电气和机械性能是否达到技术要求。传统的电机测试系统只对单一的功能进行测试，功能简单，不具备通用性，并且结构复杂，拆装不方便。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种多功能电机测试装置，该装置通用性强、集成度高、能同时对电机的多项功能进行测试。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多功能电机测试装置，具体包括：

信号采集单元，与调理电路板电连接，用于采集电机运行过程中电压、电流、温度、转速、转矩信号，并将其传送到调理电路板；

调理电路板，与控制电路板电连接，用于对信号采集单元采集的信号进行放大、滤波，转换为电压信号传送给控制电路板；

控制电路板，与CAN控制器电连接，用于根据上位机指令信息输出电机驱动信号，及对调理电路板传送的信号进行处理，并将处理后的数据发送到上位 机；

电源电路板，与电容电路板电连接，用于将外接电源转化为与驱动电路板工作电压相匹配的电压，输出到电容电路板；

电容电路板，与驱动电路板电连接，用于对电源电路板输出的电压进行滤波，输出稳定的电压信号给驱动电路板供电；

驱动电路板，与控制电路板电连接，用于将控制电路板输出的驱动信号传送给被测电机，驱动被测电机工作；

CAN控制器，与控制电路板和上位机电连接，用于实现控制电路板和上位机之间通信；

上位机，与CAN控制器电连接，用于设定电机测试控制模式、发出操作指令、显示控制电路板传送的测试数据，并对测试数据进行运算分析，辨识故障电机；

加载电机，与被测电机对轴连接，用于模拟被测电机加载；

加载变频器，与加载电机电连接，用于控制加载电机。

特别地，所述信号采集单元包括温度传感器、转矩传感器、转速传感器、霍尔电流传感器和霍尔电压传感器。

特别地，所述电源电路板包括可调变压器和整流模块。

特别地，所述控制电路板上设有型号为TMS320F28336的数字控制芯片。

特别地，所述控制电路板上设有A/D转换器，具有多路模拟输入通道，用于将调理电路板输出的信号转换为数字信号发送到TMS320F28336数字控制芯片。

特别地，所述上位机采用PC机。

本实用新型提出的一种多功能电机测试装置中，控制电路板根据上位机设 定的测试模式和发出的操作指令，控制输出相应的驱动信号到驱动电路板，驱动被测电机运行，信号采集单元采集电机运行过程中温度、电流、电压、转速、转矩各项测试数据信息，并将该测试数据通过调理电路板发送到控制电路板，控制电路板对测试数据进行处理，将处理后的数据通过CAN控制器发送到上位机，上位机对测试数据进行运算、分析并显示，进而辨识故障电机，完成对电机的测试。该装置通用性强、集成度高、能同时对电机的多项功能进行测试。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的多功能电机测试装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

如图1所示，图1是本实用新型实施例提供的多功能电机测试装置结构图。

本实施例中多功能电机测试装置包括：信号采集单元101、调理电路板102、控制电路板103、CAN控制器104、上位机105、电源电路板106、电容电路板107、驱动电路板108、加载电机109、加载变频器110。

所述信号采集单元101包括温度传感器、转矩传感器、转速传感器、霍尔电流传感器和霍尔电压传感器，与调理电路板102输入端电连接，将各个传感器采集的数据信息传送到调理电路板102。本实施例中，温度传感器采用负温度系数热敏电阻，多只热敏电阻设置于不同的位置，分别采集环境温度、铁芯温度、绕组温度、接线盒温度、风扇侧温度、传动侧温度；转矩传感器、转速传感器、 霍尔电流传感器、霍尔电压传感器分别采集电机运行过程中的转矩、转速、电流、电压数值。

所述调理电路板102输入端与信号采集单元101输出端电连接，输出端与控制电路板103电连接。通常情况下，信号采集单元101输出的信号比较微弱，并且夹杂着很强的电磁干扰，调理电路板102对该信号进行放大、滤波，将其转换为电压信号输出到控制电路板103。

所述控制板103与CAN控制器104和驱动电路板108电连接，根据上位机机105发出的指令信息输出电机驱动信号，同时，对调理电路板102传送的信号进行处理，并将处理后的数据通过CAN控制器104发送到上位机105。控制板103上设有TMS320F28336的数字控制芯片，是美国TI公司推出的具有很高的信号处理能力和控制功能的32位高性能浮点芯片。同时，控制板103上还设有A/D转换器，具有多路模拟输入通道，可根据不同种类的电机，扩展模拟信号采集接口，实现多点、多变量测量。调理电路板102输出的信号经多路模拟开关控制选择进入A/D转换器，转换为数字信号发送到TMS320F28336数字控制芯片。

所述电源电路板106输入端外接电源，输出端与电容电路板107电连接，包括调压器和不可控整流模块，将外接电源转换为与驱动电路板108工作电压相匹配的电压，输出到电容电路板107。

所述电容电路板107输入端与电源电路板106电连接，输出端与驱动电路板108电连接，对电源电路106板输出的电压进行滤波，输出稳定的、相匹配的电压信号给驱动电路板108供电。

所述驱动电路板108电源端与电容板107电连接，控制信号输入端与控制电路板103电连接，控制信号输出端外接被测电机，将控制电路板103输出的驱动信号传送给被测电机，驱动被测电机工作。

所述CAN控制器104与控制电路板103和上位机105电连接，实现控制电路板和上位机之间的通信，将控制电路板103输出的测试数据发送到上位机105，同时将上位机105输出的测试模式和操作指令发送到控制电路板103。

所述上位机105采用PC机，通过CAN控制器104与控制电路板103电连接，本实施例中多功能电机测试装置具有负载实验测试模式、电机温度实验测试模式和空、堵转实验测试模式、故障诊断实验测试模式，上位机105设定测试模式，发出操作指令到控制电路板103，控制被测电机运行，同时接受并显示控制电路板103传送的测试数据，并对测试数据进行运算分析。

所述加载电机109，与被测电机对轴连接，模拟被测电机加载。当被测电机进行负载实验测试或堵转实验测试时，通过加载变频器110驱动加载电机109运行，给被测电机加载。加载电机109与被测电机对轴连接，当被测电机进行堵转、空载实验测试时，可以直接方便的拆卸两电机之间的连接器。

加载变频器110，与加载电机109电连接，当被测电机需要加载时，驱动加载电机109运行，模拟被测电机加载。

该多功能电机测试装置工作过程如下：上位机105设定测试模式和发出操作指令，控制电路板103接收指令，控制输出相应的驱动信号到驱动电路板108，驱动被测电机运行，信号采集单元101采集电机运行过程中温度、电流、电压、转速、转矩各项测试数据信息，并将该测试数据通过调理电路板102发送到控制电路板103，控制电路板103对测试数据进行处理，将处理后的数据通过CAN控制器104发送到上位机105，上位机105对测试数据进行运算、分析并显示，进而辨识故障电机，完成对被测电机的测试。

本实用新型的技术方案能同时对电机的多项功能进行测试，并且具有通用性强、集成度高的特点。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种多功能电机测试装置，其特征在于包括：

信号采集单元，与调理电路板电连接，用于采集电机运行过程中电压、电流、温度、转速、转矩信号，并将其传送到调理电路板；

调理电路板，与控制电路板电连接，用于对信号采集单元采集的信号进行放大、滤波，转换为电压信号传送给控制电路板；

控制电路板，与CAN控制器电连接，用于根据上位机指令信息输出电机驱动信号，及对调理电路板传送的信号进行处理，并将处理后的数据发送到上位机；

电源电路板，与电容电路板电连接，用于将外接电源转化为与驱动电路板工作电压相匹配的电压，输出到电容电路板；

电容电路板，与驱动电路板电连接，用于对电源电路板输出的电压进行滤波，输出稳定的电压信号给驱动电路板供电；

驱动电路板，与控制电路板电连接，用于将控制电路板输出的驱动信号传送给被测电机，驱动被测电机工作；

CAN控制器，与控制电路板和上位机电连接，用于实现控制电路板和上位机之间通信；

上位机，与CAN控制器电连接，用于设定电机测试控制模式、发出操作指令、显示控制电路板传送的测试数据，并对测试数据进行运算分析，辨识故障电机；

加载电机，与被测电机对轴连接，用于模拟被测电机加载；

加载变频器，与加载电机电连接，用于控制加载电机。

2.根据权利要求1所述的多功能电机测试装置，其特征在于所述信号采集单元包括温度传感器、转矩传感器、转速传感器、霍尔电流传感器和霍尔电压传感器。

3.根据权利要求2所述的多功能电机测试装置，其特征在于所述电源电路板包括可调变压器和整流模块。

4.根据权利要求3所述的多功能电机测试装置，其特征在于所述控制电路板上设有型号为TMS320F28336的数字控制芯片。

5.根据权利要求4所述的多功能电机测试装置，其特征在于所述控制电路板上设有A/D转换器，具有多路模拟输入通道，用于将调理电路板输出的信号转换为数字信号发送到TMS320F28336数字控制芯片。

6.根据权利要求5所述的多功能电机测试装置，其特征在于所述上位机采用PC机。