交流电机试验计算机采集处理与控制系统的设计

论文编号:ZD502 论文字数:37675,页数:78，有开题报告，任务书，文献综述，CAD图

【摘要】随着电机技术的发展，异步电动机的输出功率和电压等级越来越高，为确保产品质量，电机都需要进行型式试验和出厂试验，因此，研制一套高准确度、高自动化程度的高压异步电动机的自动测试系统对提高生产效率、减轻工作强度和提高产品质量都有重大的现实意义。
 近年来，随着计算机技术的大量推广应用，为电机的自动测试系统的发展开拓了一条新的途径，近代传感器技术、通信技术和智能电器技术的迅速发展又为提高电机试验的精度和速度、进行动态特性测试及采用新的测试方法提供了可能性，进一步推动了电机测试技术的发展。
 本研究课题采用计算机作为自动测试系统的核心设备，各种数据的采集利用互感器、霍尔智能变送器和由单片机组成的智能显示仪表及数字电桥等设备组成测试系统的硬件设备。整个测试系统分为三部分：计算机数据处理和显示部分；现场数据采集；智能显示仪表和通信；其中计算机数据处理和显示部分由数据存储、输出部分以及绘图、计算部分组成，它可以实现数据的存取、计算、分析和图表功能，并能自动生成试验报告；现场数据采集负责采集试验数据，如三相电压、三相电流、功率、频率、功率因数以及高压电机各部分温度等等；智能显示仪表和通信负责试验数据的显示及传输。软件实现以VB6.0和VC6.0作为开发工具,开发出高压异步电动机自动测试系统软件平台，在此基础上，通过COM技术，结合Microsoft的Access数据库和Excel电子表格等应用软件开发出本系统的数据管理、查询、报表、曲线和打印系统。
 论文详细的分析和论述了高压异步电动机的各个试验项目、试验方法和自动测试，在所研制的测试系统中，根据试验结果用MATLAB进行曲线拟合，最后得到高压异步电动机的工作特性曲线和型式试验或出厂试验报告。系统大大提高了电机试验的测量精度和数据处理的准确性，减少了试验劳动强度和试验时间，特别是根据试验数据作某些分析时，大大地降低了人为因素对结果的影响，真正实现了计算机自动测试，数据处理和曲线绘制，并能自动生成试验报告。
【关键词】高压异步电动机，计算机，智能仪表，测试，设计

目   录
摘  要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
 第一章 绪 论 1
 1.1电机型式试验简介 1
 1.2 电机测试标准 1
 1.3电机自动测试的特点 2
 1.4系统设计构想 3
 第二章 系统结构与试验数据测量原理 4
 2.1系统总的构成原理 4
 2.2 试验参数测量原理 5
 2.2.1电压电流的测量 6
 2.2.2瞬时功率测量 6
 2.2.3平均功率测量 7
 2.2.4功率因数和频率的测量 7
 2.2.5转矩和转速的测量 8
 2.2.6温度的测量 8
 第三章 交流电机试验方法及说明 9
 3.1直流电阻测定 9
 3.1.1试验目的 9
 3.1.2测量仪器 9
 3.1.3试验方法 9
 3.2绝缘电阻测量 10
 3.2.1试验目的 11
 3.2.2测试仪器的选择 11
 3.2.3试验过程 11
 3.3转子开路电压 11
 3.3.1试验过程 11
 3.4空载试验（空载电流和空载损耗） 11
 3.4.1试验目的 11
 3.4.2试验过程 12
 3.5堵转试验 13
 3.5.1试验目的 13
 3.5.2试验过程 13
 3.6效率、功率因数及转差率的测量 14
 3.6.1直接负载法 14
 3.6.2间接法 16
 3.7温升试验 20
 3.7.1试验目的 20
 3.7.2试验分类方法 20
 3.7.3试验过程 21
 3.8转矩转速的测量 22
 3.8.1试验目的 22
 3.8.2试验过程 22
 3.9振动及噪声的测量 23
 3.9.1试验过程 23
第四章 系统硬件设计 24
 4.1试验电源系统的设计 24
 4.1.1主电源电路设计 24
 4.1.2辅助电源的设计 25
 4.1.3各种试验电源控制系统的工作情况 26
 4.2高压型式试验台 29
 4.2.1控制电器介绍 29
 4.2.2高压型式试验台工作原理 32
 4.3电机试验用测量仪器介绍 34
 4.4智能仪表采集系统 35
 4.4.1智能仪表的结构特点 35
 4.4.2智能仪表系统工作原理 36
 4.4.3智能仪表的型号介绍 36
 4.5串行通信接口选型 48
 4.5.1串行传送的特点 48
 4.5.2串行数据传送方向 48
 4.5.3串行通信接口的基本任务 49
 4.5.4串行通信接口标准 49
 4.5.5串行通信接口的选定 50
第五章 计算机数据采集系统的软件设计 55
 5.1软件系统功能 55
 5.2软件设计思路 55
 5.3软件界面介绍 57
 5.3.1软件中类的介绍 57
 5.3.2用户界面识别 58
第六章 系统改进和展望 64
 6.1系统进一步完善的建议 64
 6.1.1硬件方面介绍 64
 6.1.2软件方面介绍 64
 6.2电机测试系统的发展方向 65
结束语 66
参考文献 67
致  谢 68
附录A高压异步电动机型式试验台原理图 69
附录B智能采集系统原理图 70