基于虚拟仪器的感应电机测试系统设计

2012-12-31 10:35:18来源: 电子设计工程
0 引言
    电机的应用领域极为广泛,因此电机的测试亦尤为重要。中小型电机的测试项目分为两大类:检查试验和形式试验。传统的人工测试法就是通过电压表、电流表、功率表等各种测试仪表对测量数据进行显示,实验人员对各测试仪表人工读取测试数据,进行记录后人工凭经验进行分析比较,看是否满足各项指标的要求,以便确定其外特性和使用的最佳运行条件。这种方法测试点多,采集数据量大,后期处理和分析靠人工进行很复杂且费工费时,其检测的结果准确性也较差。本文以非接触式的电机转速测量方法为核心,基于计算机技术和仪器技术相结合的虚拟仪器技术开发了一套电机测试系统。该系统完成了同步、实时监测电机的转速、三相电压和三相电流等多路信号,并对采得的信号可实现实时存储、动态回放和分析处理以及图形打印等功能。

1 信号的测试方案
1.1 基于虚拟仪器的非接触式电机转速测量
   
由异步电动机的电磁关系可知,只要其定子电流频率、转子电流频率和极对数确定,便可由式(1)算出电动机的转速(单位:r/min)。
    a.JPG
    非接触式电机转速测量采用霍尔传感器。其感应到的电机定子和转子的漏磁通变化转化为霍尔元件的输出电压变化,再利用虚拟仪器强大的软件功能对采集的数据进行处理分析。
    转子在额定转速下的电流频率在0.75~3 Hz左右,属于超低频范围,霍尔元件的感应十分微弱,往往感应定子产生的电动势是感应转子电动势的100倍以上,因此,硬件电路必须对信号进行有效的放大和滤波,提高信噪比。硬件调理电路如图1所示,其中经调试确定各元件的取值分别为:R1=20 kΩ,R2=200 kΩ,R3=473 kΩ,C1=C2=1 μF,运算放大器为OP07。

b.JPG


    虚拟仪器的软件数据处理方案为:首先对数据采集卡采集到的数据分别进行低通滤波和高通滤波,将分别得到转子和定子的交变磁场频率范围。此时再分别对得到转子和定子的交变磁场频率范围进行加窗处理,然后对高通和低通数据分别利用频率的估值节点得到各自频率值,按式(1)计算得到电动机转速。

[1] [2] [3]

关键字:虚拟仪器  LabVIEW  转速测试  电机测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/1231/article_6578.html
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