一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)及其測試方法
【專利摘要】一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)及其測試方法，包括計算機，計算機通過GPIB總線連接校準(zhǔn)儀，校準(zhǔn)儀連接主軸電機控制器，主軸電機控制器連接主軸電機，主軸電機軸上安裝有感應(yīng)齒輪，主軸電機連接有反饋信號處理電路，反饋信號處理電路連接有示波器，示波器通過GPIB總線與計算機連接，計算機通過GPIB總線連接穩(wěn)壓電源A，穩(wěn)壓電源A與反饋信號處理電路連接，計算機通過GPIB總線連接運動控制器，運動控制器連接X/Y/Z三方向控制器，X/Y/Z三方向控制器連接電動機，電動機連接電動機信號處理電路，電動機信號處理電路與示波器連接，計算機通過GPIB總線連接穩(wěn)壓電源B，穩(wěn)壓電源B與電動機信號處理電路連接。
【專利說明】—種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)及其測試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動機動穩(wěn)定分析領(lǐng)域，具體涉及一種電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)，尤其涉及一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)及其測試方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動機市場飛速發(fā)展，先進(jìn)的分時域控制和交互式控制技術(shù)對轉(zhuǎn)速測試工作提出了更高的要求。目前，國內(nèi)主要的電動機生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用單位，普遍采用傳統(tǒng)儀器構(gòu)成的輪速傳感器檢定測試系統(tǒng)，存在可靠性差、檢出率低等具體問題，特別是在對大扭矩低轉(zhuǎn)速和微型電動機檢測方面，檢測效果相對更低，急需一種新的技術(shù)進(jìn)行對電動機轉(zhuǎn)速進(jìn)行精確測試?，F(xiàn)有的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)存在以下問題:
[0003](I)手動化，效率低。單個測試時間長，無法滿足現(xiàn)代批量生產(chǎn)要求。
[0004](2)測試精度低。以人工測量為主，人工因素的影響大。
[0005](3)非通用性。不能適應(yīng)不同型號的傳感器和齒輪，增加重復(fù)開發(fā)工作。
[0006](4)檢出率低。對關(guān)心的中間參數(shù)無法進(jìn)行測試，覆蓋率低。
[0007]根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速的具體生產(chǎn)、應(yīng)用過程，針對電動機和齒輪的多品種、多參數(shù)、大批量測量的特點，以及當(dāng)前對電動機高可靠、高性能、高效率要求的不斷提高，非常有必要通過儀器儀表技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和測試技術(shù)的綜合應(yīng)用，采用模塊式結(jié)構(gòu)和GPIB總線等通信協(xié)議，根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速測試方法和規(guī)范，研制發(fā)明出的具有高度開放性、自動化和實用性的系統(tǒng)。構(gòu)建一種電動機和齒輪參數(shù)專用自動化測試平臺。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種自動化、高效率、高可靠性、高檢出率、具有實時顯示、性價比高、具有通用性的基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)及其測試方法。
[0009]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)，包括計算機，所述計算機通過GPIB總線連接有校準(zhǔn)儀，所述校準(zhǔn)儀連接主軸電機控制器，所述主軸電機控制器連接主軸電機，所述主軸電機軸上安裝有感應(yīng)齒輪，所述主軸電機進(jìn)一步連接有反饋信號處理電路，所述反饋信號處理電路連接有示波器，所述示波器通過GPIB總線與計算機連接，所述計算機通過GPIB總線連接有穩(wěn)壓電源A，所述穩(wěn)壓電源A與反饋信號處理電路連接，所述計算機通過GPIB總線連接運動控制器，所述運動控制器連接X/Y/Z三方向控制器，所述X/Y/Z三方向控制器連接有電動機，所述電動機進(jìn)一步連接電動機信號處理電路，所述電動機信號處理電路與示波器連接，所述計算機通過GPIB總線連接有穩(wěn)壓電源B所述穩(wěn)壓電源B與電動機信號處理電路連接。
[0010]所述校準(zhǔn)儀采用Digistant4462型高精度校準(zhǔn)儀。
[0011]所述示波器采用LT344L型高性能數(shù)字示波器。
[0012]所述主軸電機采用SGMG-05V型伺服電機。
[0013]所述主軸電機控制器采用S⑶B-05VD型伺服器。
[0014]所述X/Y/Z三方向控制器采用UTS100CC型高精度位移平臺。
[0015]所述運動控制器采用ESP300型三維運動控制器。
[0016]所述穩(wěn)壓電源采用E3642A型高精度程控電源。
[0017]本發(fā)明測試方法包括如下測試步驟:
[0018]步驟一:裝入軟件，在計算機內(nèi)安裝應(yīng)用LabVIEW語言開發(fā)應(yīng)用的上位機控制軟件和測試軟件；
[0019]步驟二:系統(tǒng)初始化，當(dāng)進(jìn)入測試系統(tǒng)后，第一步就是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，主要對校準(zhǔn)儀、主軸電機控制器、主軸電機、反饋信號處理電路、不波器、電動機信號處理電路、電動機、運動控制器、X/Y/Z三方向控制器以及穩(wěn)壓電源進(jìn)行初始化，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報錯，對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整；
[0020]步驟三:測試項目參數(shù)設(shè)置，1、電動機類型設(shè)置，根據(jù)測試電動機型號和感應(yīng)齒輪型號來設(shè)置相應(yīng)的控制參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；2、測試參數(shù)設(shè)置，根據(jù)測試內(nèi)容如轉(zhuǎn)速、運動軌跡進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；
[0021]步驟四:測試項目調(diào)度，根據(jù)設(shè)定的測試內(nèi)容、電動機型號和感應(yīng)齒輪等參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行自動控制采集點位置，在不同的采集點對電動機的各項性能指標(biāo)自動檢測，包括位置控制，對X方向位置控制、對Y方向位置控制和對Z方向位置控制；速度控制，對主軸電機的齒輪頻率進(jìn)行控制，其中包含對校準(zhǔn)儀和穩(wěn)壓電源A的控制；數(shù)據(jù)采集，對示波器數(shù)據(jù)采集和穩(wěn)壓電源B的控制；
[0022]步驟五:數(shù)據(jù)的處理和儲存，對采集信號最大值、最小值、頻率、周期、周期最大值、周期最小值、周期誤差、占空比、占空比誤差、Airgap, lap氣隙值進(jìn)行與計算機設(shè)定值進(jìn)行對比分析處理，將原始信號或處理后的信號以LabVIEW特有的LVM文件格式或電子表格格式儲存在本地硬盤上；
[0023]步驟六:信息顯示與回放:對采集到的信號一曲線和表格的形式實時顯示在PC機終端上，將瞬態(tài)波形進(jìn)行縮放顯示，將儲存的LVM格式波形文件和電子表格格式文件重新讀取然后顯示在PC機端。
[0024]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:系統(tǒng)通過GPIB總線將校準(zhǔn)儀、主軸控制器、主軸電機、反饋信號處理電路、不波器、運動控制器、X/Y/Z三方向控制器、電動機、電動機信號處理電路、穩(wěn)壓電源連接組成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息的發(fā)送和接收。電動機信號處理電路和反饋信號處理電路可以處理檢測數(shù)據(jù)，示波器采集的反饋信號處理電路數(shù)據(jù)通過GPIB總線傳導(dǎo)入計算機進(jìn)行對比，計算機進(jìn)一步發(fā)送配置命令給校準(zhǔn)儀控制主軸電機控制器，進(jìn)一步控制主軸電機的和感應(yīng)齒輪按給定速度轉(zhuǎn)動；示波器采集的電動機信號處理電路通過GPIB總線傳導(dǎo)入計算機進(jìn)行對比，計算機進(jìn)一步發(fā)送配置命令給運動控制器，進(jìn)一步控制X/Y/Z三方向控制器按設(shè)定軌跡進(jìn)行轉(zhuǎn)動。系統(tǒng)采用LabVIEW語言開發(fā)的應(yīng)用軟件，構(gòu)成虛擬儀器平臺，實現(xiàn)了用計算機的全數(shù)字化的采集測試分析，具有軟硬件資源豐富、擴(kuò)展性強、測試過程自動化、測試精度高、重復(fù)性好、操作方便、性價比高的優(yōu)點。其中校準(zhǔn)儀采用Digstant4462型高精度校準(zhǔn)儀，數(shù)據(jù)校準(zhǔn)更加準(zhǔn)確；示波器采用LT344L型高性能數(shù)字示波器，通過GPIB總線和計算機進(jìn)行信息交換是數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確；主軸電機采用SGMG-05V型伺服電機，主軸電機控制器采用S⑶B-05VD型伺服器，X/Y/Z三方向控制器采用UTS100CC型高精度位移平臺方向控制更加精確，運動控制器采用ESP300型三維運動控制器使方向調(diào)整更加靈活，所述穩(wěn)壓電源采用E3642A型高精度程控電源使電壓輸出更加穩(wěn)定。
[0025]本發(fā)明的操作步驟中產(chǎn)生的有益效果是:
[0026]步驟一:裝入軟件，在計算機內(nèi)安裝應(yīng)用LabVIEW語言開發(fā)應(yīng)用上位機控制軟件和測試軟件，安裝控制軟件和測試軟件使測試過程軟件化，實現(xiàn)了用計算機的全數(shù)字化采集測試分析；
[0027]步驟二:系統(tǒng)初始化，當(dāng)進(jìn)入測試系統(tǒng)后，第一步就是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，主要對校準(zhǔn)儀、主軸電機控制器、主軸電機、反饋信號處理電路、不波器、電動機信號處理電路、電動機、運動控制器、X/Y/Z三方向控制器以及穩(wěn)壓電源進(jìn)行初始化，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報錯，對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，確保了系統(tǒng)的安全運行避免了事故問題的發(fā)生；
[0028]步驟三:測試項目參數(shù)設(shè)置，1、電動機類型設(shè)置，根據(jù)測試電動機型號和感應(yīng)齒輪型號來設(shè)置相應(yīng)的控制參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；2、測試參數(shù)設(shè)置，根據(jù)測試內(nèi)容如轉(zhuǎn)速、運動軌跡進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機，設(shè)置對比參數(shù)提供對比以及使控制更加精確；
[0029]步驟四:測試項目調(diào)度，根據(jù)設(shè)定的測試內(nèi)容、電動機型號和感應(yīng)齒輪等參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行自動控制采集點位置，在不同的采集點對電動機的各項性能指標(biāo)自動檢測，包括位置控制，對X方向位置控制、對Y方向位置控制和對Z方向位置控制；速度控制，對主軸電機的齒輪頻率進(jìn)行控制，其中包含對校準(zhǔn)儀和穩(wěn)壓電源A的控制，數(shù)據(jù)采集，對示波器數(shù)據(jù)采集和穩(wěn)壓電源B的控制，實現(xiàn)全方位自動化控制減少了人工勞力；
[0030]步驟五:數(shù)據(jù)的處理和儲存，對采集信號最大值、最小值、頻率、周期、周期最大值、周期最小值、周期誤差、占空比、占空比誤差、Airgap, lap氣隙值進(jìn)行與計算機設(shè)定值進(jìn)行對比分析處理，將原始信號或處理后的信號以LabVIEW特有的LVM文件格式或電子表格格式儲存在本地硬盤上，便于數(shù)據(jù)的儲存和數(shù)據(jù)的隨時提??；
[0031]步驟六:信息顯示與回放:對采集到的信號一曲線和表格的形式實時顯示在PC機終端上，將瞬態(tài)波形進(jìn)行縮放顯示，將儲存的LVM格式波形文件和電子表格格式文件重新讀取然后顯示在PC機端，使數(shù)據(jù)顯示更加直觀可實時觀測數(shù)據(jù)。綜上本發(fā)明具有軟硬件資源豐富、擴(kuò)展性強、測試過程自動化、測試精度高、重復(fù)性好、操作方便、性價比高的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0033]圖2為本發(fā)明的控制框圖。

【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)一步說明。
[0035]實施例1
[0036]如圖1-2所示:一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)，包括計算機，所述計算機通過GPIB總線連接有校準(zhǔn)儀，所述校準(zhǔn)儀連接主軸電機控制器，所述主軸電機控制器連接主軸電機，所述主軸電機軸上安裝有感應(yīng)齒輪，所述主軸電機進(jìn)一步連接有反饋信號處理電路，所述反饋信號處理電路連接有示波器，所述示波器通過GPIB總線與計算機連接，所述計算機通過GPIB總線連接有穩(wěn)壓電源A，所述穩(wěn)壓電源A與反饋信號處理電路連接，所述計算機通過GPIB總線連接運動控制器，所述運動控制器連接X/Y/Z三方向控制器，所述X/Y/Z三方向控制器連接有電動機，所述電動機進(jìn)一步連接電動機信號處理電路，所述電動機信號處理電路與示波器連接，所述計算機通過GPIB總線連接有穩(wěn)壓電源B所述穩(wěn)壓電源B與電動機信號處理電路連接。
[0037]本發(fā)明測試方法包括如下測試步驟:
[0038]步驟一:裝入軟件，在計算機內(nèi)安裝應(yīng)用LabVIEW語言開發(fā)應(yīng)用的上位機控制軟件和測試軟件；
[0039]步驟二:系統(tǒng)初始化，當(dāng)進(jìn)入測試系統(tǒng)后，第一步就是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，主要對校準(zhǔn)儀、主軸電機控制器、主軸電機、反饋信號處理電路、不波器、電動機信號處理電路、電動機、運動控制器、X/Y/Z三方向控制器以及穩(wěn)壓電源進(jìn)行初始化，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報錯，對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整；
[0040]步驟三:測試項目參數(shù)設(shè)置，1、電動機類型設(shè)置，根據(jù)測試電動機型號和感應(yīng)齒輪型號來設(shè)置相應(yīng)的控制參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；2、測試參數(shù)設(shè)置，根據(jù)測試內(nèi)容如轉(zhuǎn)速、運動軌跡進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；
[0041]步驟四:測試項目調(diào)度，根據(jù)設(shè)定的測試內(nèi)容、電動機型號和感應(yīng)齒輪等參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行自動控制采集點位置，在不同的采集點對電動機的各項性能指標(biāo)自動檢測，包括位置控制，對X方向位置控制、對Y方向位置控制和對Z方向位置控制；速度控制，對主軸電機的齒輪頻率進(jìn)行控制，其中包含對校準(zhǔn)儀和穩(wěn)壓電源A的控制；數(shù)據(jù)采集，對示波器數(shù)據(jù)采集和穩(wěn)壓電源B的控制；
[0042]步驟五:數(shù)據(jù)的處理和儲存，對采集信號最大值、最小值、頻率、周期、周期最大值、周期最小值、周期誤差、占空比、占空比誤差、Airgap, lap氣隙值進(jìn)行與計算機設(shè)定值進(jìn)行對比分析處理，將原始信號或處理后的信號以LabVIEW特有的LVM文件格式或電子表格格式儲存在本地硬盤上；
[0043]步驟六:信息顯示與回放:對采集到的信號一曲線和表格的形式實時顯示在PC機終端上，將瞬態(tài)波形進(jìn)行縮放顯示，將儲存的LVM格式波形文件和電子表格格式文件重新讀取然后顯示在PC機端。
[0044]本發(fā)明在使用時:示波器通過GPIB總線接收計算機發(fā)送的配置命令，對電機反饋整形后的信號進(jìn)行采集，把采集的數(shù)據(jù)上傳到計算機，與給定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，把比較結(jié)果進(jìn)行調(diào)整再通過GPIB總線送給校準(zhǔn)儀，控制主軸電機按給定的速度轉(zhuǎn)動。主軸電機帶動感應(yīng)齒輪旋轉(zhuǎn)，切割電動機中的磁場，產(chǎn)生信號送電動機信號處理電路，轉(zhuǎn)換成合適的電壓信號，示波器通過GPIB總線接收計算機發(fā)送的配置命令，對電壓信號進(jìn)行采集，把采集的數(shù)據(jù)上傳到計算機，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。X/Y/Z控制器通過GPIB總線接收計算機發(fā)送的配置命令，按設(shè)定的采集點軌跡，帶動電動機作點位置運動，示波器重復(fù)以上采集過程。穩(wěn)壓電源A和穩(wěn)壓電源B為反饋信號處理電路和電動機信號處理電路提供電源?？偟谋景l(fā)明具有軟硬件資源豐富、擴(kuò)展性強、測試過程自動化、測試精度高、重復(fù)性好、操作方便、性價比高的優(yōu)點。
[0045]本發(fā)明的測試步驟為:
[0046]步驟一:裝入軟件，在計算機內(nèi)安裝應(yīng)用LabVIEW語言開發(fā)應(yīng)用的上位機控制軟件和測試軟件；
[0047]步驟二:系統(tǒng)初始化，當(dāng)進(jìn)入測試系統(tǒng)后，第一步就是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，主要對校準(zhǔn)儀、主軸電機控制器、主軸電機、反饋信號處理電路、不波器、電動機信號處理電路、電動機、運動控制器、X/Y/Z三方向控制器以及穩(wěn)壓電源進(jìn)行初始化，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報錯，對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整；
[0048]步驟三:測試項目參數(shù)設(shè)置，1、電動機類型設(shè)置，根據(jù)測試電動機型號和感應(yīng)齒輪型號來設(shè)置相應(yīng)的控制參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；2、測試參數(shù)設(shè)置，根據(jù)測試內(nèi)容如轉(zhuǎn)速、運動軌跡進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；
[0049]步驟四:測試項目調(diào)度，根據(jù)設(shè)定的測試內(nèi)容、電動機型號和感應(yīng)齒輪等參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行自動控制采集點位置，在不同的采集點對電動機的各項性能指標(biāo)自動檢測，包括位置控制，對X方向位置控制、對Y方向位置控制和對Z方向位置控制；速度控制，對主軸電機的齒輪頻率進(jìn)行控制，其中包含對校準(zhǔn)儀和穩(wěn)壓電源A的控制；數(shù)據(jù)采集，對示波器數(shù)據(jù)采集和穩(wěn)壓電源B的控制；
[0050]步驟五:數(shù)據(jù)的處理和儲存，對采集信號最大值、最小值、頻率、周期、周期最大值、周期最小值、周期誤差、占空比、占空比誤差、Airgap, lap氣隙值進(jìn)行與計算機設(shè)定值進(jìn)行對比分析處理，將原始信號或處理后的信號以LabVIEW特有的LVM文件格式或電子表格格式儲存在本地硬盤上；
[0051]步驟六:信息顯示與回放:對采集到的信號一曲線和表格的形式實時顯示在PC機終端上，將瞬態(tài)波形進(jìn)行縮放顯示，將儲存的LVM格式波形文件和電子表格格式文件重新讀取然后顯示在PC機端?？偟谋景l(fā)明具有軟硬件資源豐富、擴(kuò)展性強、測試過程自動化、測試精度高、重復(fù)性好、操作方便、性價比高的優(yōu)點。
[0052]實施例2
[0053]如圖1-2所示，一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)，包括計算機，所述計算機通過GPIB總線連接有校準(zhǔn)儀，所述校準(zhǔn)儀連接主軸電機控制器，所述主軸電機控制器連接主軸電機，所述主軸電機軸上安裝有感應(yīng)齒輪，所述主軸電機進(jìn)一步連接有反饋信號處理電路，所述反饋信號處理電路連接有示波器，所述示波器通過GPIB總線與計算機連接，所述計算機通過GPIB總線連接有穩(wěn)壓電源A，所述穩(wěn)壓電源A與反饋信號處理電路連接，所述計算機通過GPIB總線連接運動控制器，所述運動控制器連接X/Y/Z三方向控制器，所述X/Y/Z三方向控制器連接有電動機，所述電動機進(jìn)一步連接電動機信號處理電路，所述電動機信號處理電路與示波器連接，所述計算機通過GPIB總線連接有穩(wěn)壓電源B所述穩(wěn)壓電源B與電動機信號處理電路連接。
[0054]所述校準(zhǔn)儀采用Digistant4462型高精度校準(zhǔn)儀。
[0055]所述示波器采用LT344L型高性能數(shù)字示波器。
[0056]所述主軸電機采用SGMG-05V型伺服電機。
[0057]所述主軸電機控制器采用S⑶B-05VD型伺服器。
[0058]所述X/Y/Z三方向控制器采用UTS100CC型高精度位移平臺。
[0059]所述運動控制器采用ESP300型三維運動控制器。
[0060]所述穩(wěn)壓電源采用E3642A型高精度程控電源。
[0061]本發(fā)明測試方法包括如下測試步驟:
[0062]步驟一:裝入軟件，在計算機內(nèi)安裝應(yīng)用LabVIEW語言開發(fā)應(yīng)用的上位機控制軟件和測試軟件；
[0063]步驟二:系統(tǒng)初始化，當(dāng)進(jìn)入測試系統(tǒng)后，第一步就是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，主要對校準(zhǔn)儀、主軸電機控制器、主軸電機、反饋信號處理電路、不波器、電動機信號處理電路、電動機、運動控制器、X/Y/Z三方向控制器以及穩(wěn)壓電源進(jìn)行初始化，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報錯，對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整；
[0064]步驟三:測試項目參數(shù)設(shè)置，1、電動機類型設(shè)置，根據(jù)測試電動機型號和感應(yīng)齒輪型號來設(shè)置相應(yīng)的控制參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；2、測試參數(shù)設(shè)置，根據(jù)測試內(nèi)容如轉(zhuǎn)速、運動軌跡進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；
[0065]步驟四:測試項目調(diào)度，根據(jù)設(shè)定的測試內(nèi)容、電動機型號和感應(yīng)齒輪等參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行自動控制采集點位置，在不同的采集點對電動機的各項性能指標(biāo)自動檢測，包括位置控制，對X方向位置控制、對Y方向位置控制和對Z方向位置控制；速度控制，對主軸電機的齒輪頻率進(jìn)行控制，其中包含對校準(zhǔn)儀和穩(wěn)壓電源A的控制；數(shù)據(jù)采集，對示波器數(shù)據(jù)采集和穩(wěn)壓電源B的控制；
[0066]步驟五:數(shù)據(jù)的處理和儲存，對采集信號最大值、最小值、頻率、周期、周期最大值、周期最小值、周期誤差、占空比、占空比誤差、Airgap, lap氣隙值進(jìn)行與計算機設(shè)定值進(jìn)行對比分析處理，將原始信號或處理后的信號以LabVIEW特有的LVM文件格式或電子表格格式儲存在本地硬盤上；
[0067]步驟六:信息顯示與回放:對采集到的信號一曲線和表格的形式實時顯示在PC機終端上，將瞬態(tài)波形進(jìn)行縮放顯示，將儲存的LVM格式波形文件和電子表格格式文件重新讀取然后顯示在PC機端。
[0068]本發(fā)明在使用時:LT344L型高性能數(shù)字示波器通過GPIB總線接收計算機發(fā)送的配置命令，對主軸電機反饋整形后的信號進(jìn)行采集，把采集的數(shù)據(jù)上傳到計算機，與給定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，把比較結(jié)果進(jìn)行調(diào)整再通過GPIB總線送給Digistant4462型高精度校準(zhǔn)儀，控制SGMG-05V型主軸電機按給定的速度轉(zhuǎn)動。SGMG-05V型主軸電機帶動傳感齒輪旋轉(zhuǎn)，切割電動機中的磁場，產(chǎn)生信號送電動機信號處理電路，轉(zhuǎn)換成合適的電壓信號，LT344L型高性能數(shù)字示波器通過GPIB總線接收計算機發(fā)送的配置命令，對電壓信號進(jìn)行采集，把采集的數(shù)據(jù)上傳到計算機，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。X/Y/Z控制器通過GPIB總線接收計算機發(fā)送的配置命令，按設(shè)定的采集點軌跡，帶動電動機作點位置運動，LT344L型高性能數(shù)字示波器重復(fù)以上采集過程。穩(wěn)壓電源A和穩(wěn)壓電源B為反饋信號處理電路和電動機信號處理電路提供電源。總的本發(fā)明具有軟硬件資源豐富、擴(kuò)展性強、測試過程自動化、測試精度高、重復(fù)性好、操作方便、性價比高的優(yōu)點。
[0069]本發(fā)明的測試步驟為:
[0070]步驟一:裝入軟件，在計算機內(nèi)安裝應(yīng)用LabVIEW語言開發(fā)應(yīng)用的上位機控制軟件和測試軟件；
[0071]步驟二:系統(tǒng)初始化，當(dāng)進(jìn)入測試系統(tǒng)后，第一步就是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，主要對校準(zhǔn)儀、主軸電機控制器、主軸電機、反饋信號處理電路、不波器、電動機信號處理電路、電動機、運動控制器、X/Y/Z三方向控制器以及穩(wěn)壓電源進(jìn)行初始化，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報錯，對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整；
[0072]步驟三:測試項目參數(shù)設(shè)置，1、電動機類型設(shè)置，根據(jù)測試電動機型號和感應(yīng)齒輪型號來設(shè)置相應(yīng)的控制參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；2、測試參數(shù)設(shè)置，根據(jù)測試內(nèi)容如轉(zhuǎn)速、運動軌跡進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；
[0073]步驟四:測試項目調(diào)度，根據(jù)設(shè)定的測試內(nèi)容、電動機型號和感應(yīng)齒輪等參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行自動控制采集點位置，在不同的采集點對電動機的各項性能指標(biāo)自動檢測，包括位置控制，對X方向位置控制、對Y方向位置控制和對Z方向位置控制；速度控制，對主軸電機的齒輪頻率進(jìn)行控制，其中包含對校準(zhǔn)儀和穩(wěn)壓電源A的控制；數(shù)據(jù)采集，對示波器數(shù)據(jù)采集和穩(wěn)壓電源B的控制；
[0074]步驟五:數(shù)據(jù)的處理和儲存，對采集信號最大值、最小值、頻率、周期、周期最大值、周期最小值、周期誤差、占空比、占空比誤差、Airgap, lap氣隙值進(jìn)行與計算機設(shè)定值進(jìn)行對比分析處理，將原始信號或處理后的信號以LabVIEW特有的LVM文件格式或電子表格格式儲存在本地硬盤上；
[0075]步驟六:信息顯示與回放:對采集到的信號一曲線和表格的形式實時顯示在PC機終端上，將瞬態(tài)波形進(jìn)行縮放顯示，將儲存的LVM格式波形文件和電子表格格式文件重新讀取然后顯示在PC機端?？偟谋景l(fā)明具有軟硬件資源豐富、擴(kuò)展性強、測試過程自動化、測試精度高、重復(fù)性好、操作方便、性價比高的優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)，包括計算機，其特征在于:所述計算機通過GPIB總線連接有校準(zhǔn)儀，所述校準(zhǔn)儀連接主軸電機控制器，所述主軸電機控制器連接主軸電機，所述主軸電機軸上安裝有感應(yīng)齒輪，所述主軸電機進(jìn)一步連接有反饋信號處理電路，所述反饋信號處理電路連接有示波器，所述示波器通過GPIB總線與計算機連接，所述計算機通過GPIB總線連接有穩(wěn)壓電源A，所述穩(wěn)壓電源A與反饋信號處理電路連接，所述計算機通過GPIB總線連接運動控制器，所述運動控制器連接X/Y/Z三方向控制器，所述X/Y/Z三方向控制器連接有電動機，所述電動機進(jìn)一步連接電動機信號處理電路，所述電動機信號處理電路與示波器連接，所述計算機通過GPIB總線連接有穩(wěn)壓電源B所述穩(wěn)壓電源B與電動機信號處理電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng),其特征在于:所述校準(zhǔn)儀采用Digistant4462型高精度校準(zhǔn)儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng),其特征在于:所述示波器采用LT344L型高性能數(shù)字示波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng),其特征在于:所述主軸電機采用SGMG-05V型伺服電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng),其特征在于:所述主軸電機控制器采用S⑶B-05VD型伺服器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng),其特征在于:所述X/Y/Z三方向控制器采用UTS100CC型高精度位移平臺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng),其特征在于:所述運動控制器采用ESP300型三維運動控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng),其特征在于:所述穩(wěn)壓電源采用E3642A型高精度程控電源。
9.一種如權(quán)利要求1-4任一所述的基于LabVIEW的電動機轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于:該方法包括如下測試步驟: 步驟一:裝入軟件，在計算機內(nèi)安裝用LabVIEW語言開發(fā)應(yīng)用的上位機控制軟件和測試軟件； 步驟二:系統(tǒng)初始化，當(dāng)進(jìn)入測試系統(tǒng)后，第一步就是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，主要對校準(zhǔn)儀、主軸電機控制器、主軸電機、反饋信號處理電路、不波器、電動機信號處理電路、電動機、運動控制器、X/Y/Z三方向控制器以及穩(wěn)壓電源進(jìn)行初始化，并對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報錯，對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整； 步驟三:測試項目參數(shù)設(shè)置，1、電動機類型設(shè)置，根據(jù)測試電動機型號和感應(yīng)齒輪型號來設(shè)置相應(yīng)的控制參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機；2、測試參數(shù)設(shè)置，根據(jù)測試內(nèi)容如轉(zhuǎn)速、運動軌跡進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并將參數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機； 步驟四:測試項目調(diào)度，根據(jù)設(shè)定的測試內(nèi)容、電動機型號和感應(yīng)齒輪等參數(shù)的設(shè)置進(jìn)行自動控制采集點位置，在不同的采集點對電動機的各項性能指標(biāo)自動檢測，包括位置控制，對X方向位置控制、對Y方向位置控制和對Z方向位置控制；速度控制，對主軸電機的齒輪頻率進(jìn)行控制，其中包含對校準(zhǔn)儀和穩(wěn)壓電源A的控制；數(shù)據(jù)采集，對示波器數(shù)據(jù)采集和穩(wěn)壓電源B的控制； 步驟五:數(shù)據(jù)的處理和儲存，對采集信號最大值、最小值、頻率、周期、周期最大值、周期最小值、周期誤差、占空比、占空比誤差、Airgap, lap氣隙值進(jìn)行與計算機設(shè)定值進(jìn)行對比分析處理，將原始信號或處理后的信號以LabVIEW特有的LVM文件格式或電子表格格式儲存在本地硬盤上； 步驟六:信息顯示與回放:對采集到的信號一曲線和表格的形式實時顯示在PC機終端上，將瞬態(tài)波形進(jìn)行縮放顯示，將儲存的LVM格式波形文件和電子表格格式文件重新讀取然后顯示在PC機端。
【文檔編號】G01R31/34GK104237787SQ201410507691
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】李新釗, 王新宇, 孫現(xiàn)洲, 楊曉紅, 賈子寧, 劉露露 申請人:國網(wǎng)河南禹州市供電公司