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

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周志康
王乃相
刘兰刚
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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
[0001] 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
[0002] 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
[0003] 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:
[0004] 一种多功能电机测试装置,具体包括:
[0005] 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;
[0006]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;
[0007] 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;
[0008] 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;
[0009] 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;
[0010] 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;
[0011] 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Is ;
[0012] 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;
[0013] 加载电机,与被测电机对轴连接,用于模拟被测电机加载;
[0014] 加载变频器,与加载电机电连接,用于控制加载电机。
[0015] 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。
[0016] 特别地,所述电源电路板包括可调变压器和整流模块。
[0017] 特别地,所述控制电路板上设有型号为TMS320F28336的数字控制芯片。
[0018] 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。
[0019] 特别地,所述上位机采用PC机。
[0020] 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
[0021] 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
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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。
[0025] 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。
[0026] 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。
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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。
[0033] 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I1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。
[0034] 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。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 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。
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