本發(fā)明涉及一種電機(jī)的檢測(cè)技術(shù)，特別是一種操作簡(jiǎn)單、使用方便的電機(jī)量裝置。

背景技術(shù)：

電機(jī)是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用最廣泛的一種能量轉(zhuǎn)換裝置，電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行是保證生產(chǎn)的重要因素，電機(jī)測(cè)量裝置顯得尤為重要。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)性能指標(biāo)也相應(yīng)的提高和日益完善。這些變化對(duì)電機(jī)提出了越來越高的性能與質(zhì)量指標(biāo)，也使電機(jī)性能的精確測(cè)試顯得更為重要。

傳統(tǒng)的人工操控儀器和完全依靠人工的目測(cè)讀數(shù)電機(jī)測(cè)量方法依舊存在于我國(guó)很多電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，不僅工作效率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且也存在著不定量的測(cè)量誤差。電機(jī)參數(shù)測(cè)量的傳統(tǒng)手工操作，無論從量或者質(zhì)兩方面都和飛速發(fā)展行業(yè)不相適應(yīng)。如果要順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)降低勞動(dòng)強(qiáng)度并且提高測(cè)量精度和效率，就一定要有可靠性與效率都達(dá)到較高水平的電機(jī)測(cè)量系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，從而保證電機(jī)參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性以及可靠性。

本專利的研究是在虛擬儀器的基礎(chǔ)上進(jìn)行電機(jī)測(cè)量裝置設(shè)計(jì)，減少設(shè)備的損耗以及資金的投入，同時(shí)也提高了電機(jī)測(cè)量參數(shù)的精確性。由于虛擬儀器設(shè)備靈活性大，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求實(shí)時(shí)的、快速的更換儀器模塊，完成不同電機(jī)、不同參數(shù)的測(cè)量，降低了實(shí)驗(yàn)的難度，也降低了工作量。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種電機(jī)測(cè)量裝置，其中主控單元包括控制芯片和基于LabVIEW的上位機(jī)軟件；測(cè)量?jī)x器使用自制的三個(gè)電流變送器和三個(gè)電壓變送器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，數(shù)據(jù)采集卡、以及上位機(jī)；數(shù)據(jù)采集單元的多個(gè)信號(hào)輸入端分別與電壓變送組、電流變送組、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出端連接，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集；供電單元包括了用于對(duì)數(shù)據(jù)采集單元、主控單元、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器進(jìn)行供電的太陽能電池和蓄電池，和用于負(fù)載電動(dòng)機(jī)、電壓電流變送器組，磁粉制動(dòng)機(jī)供電的三相接觸式調(diào)壓器，并有完整的檢測(cè)電路。通過采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠有效對(duì)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而大大保證了電機(jī)正常工作以及電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

上述新型電機(jī)測(cè)量裝置，其中所述主控單元采用ARM微處理器，所述數(shù)據(jù)采集單元采用USB-V5.0數(shù)據(jù)采集卡，所述轉(zhuǎn)矩傳感器采用JN338轉(zhuǎn)矩傳感器，所述電壓電流變送器為自制儀器。

上述新型電機(jī)測(cè)量裝置，其中所述主控單元采用ARM微處理器STM32F103，使用高性能的ARM? Cortex?-M3（32位的RISC內(nèi)核），工作的頻率為72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器(高達(dá)128K字節(jié)的閃存和20K字節(jié)的SRAM)，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)。

上述新型電機(jī)測(cè)量裝置，其中所述上位機(jī)軟件為基于LabVIEW的包括用戶登錄、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)回調(diào)等模塊的完整系統(tǒng)。

上述新型電機(jī)測(cè)量裝置，所述數(shù)據(jù)采集單元還包括了連接至所述測(cè)量單元的電流變送器、電壓變送器、以及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。

上述新型電機(jī)測(cè)量裝置，所述供電單元監(jiān)測(cè)電路包括電池電壓采集模塊、電池電流采集模塊、電池溫度采集模塊和電池主控制器模塊，且所述電池電壓采集模塊、電池電流采集模塊和電池溫度采集模塊的信號(hào)輸出端分別連接至所述電池主控制器模塊的輸入端，同時(shí)所述電池主控制器模塊與所述主控單元之間通過有線通信模塊進(jìn)行雙向通信。

本發(fā)明的有益效果是：通過采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠有效對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而確保了電機(jī)工作在正常狀態(tài)下，并且當(dāng)存在潛在故障時(shí)能夠進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，這大大保證了電機(jī)正常工作及電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

附圖說明

圖1是電機(jī)測(cè)量裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 是電機(jī)測(cè)量裝置上位機(jī)軟件功能圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，一種電機(jī)測(cè)量裝置，包括了主控單元、測(cè)量?jī)x器單元、和供電單元。主控單元包括控制芯片和基于LabVIEW的上位機(jī)軟件；測(cè)量?jī)x器單元使用自制的三個(gè)電流變送器和三個(gè)電壓變送器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，數(shù)據(jù)采集卡、以及上位機(jī)；數(shù)據(jù)采集單元的多個(gè)信號(hào)輸入端分別與電壓變送組、電流變送組、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出端連接，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集；供電單元包括了用于對(duì)數(shù)據(jù)采集單元、主控單元、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器進(jìn)行供電的太陽能電池和蓄電池，和用于負(fù)載電動(dòng)機(jī)、電壓電流變送器組、磁粉制動(dòng)機(jī)供電的三相接觸式調(diào)壓器，并有完整的檢測(cè)電路。

如圖2所示，一種電機(jī)測(cè)量裝置的上位機(jī)軟件，從整體功能考慮，本論實(shí)用型設(shè)計(jì)可分為以下幾個(gè)功能模塊：電機(jī)試驗(yàn)?zāi)K，以完成電機(jī)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的測(cè)試，主要包括被測(cè)電機(jī)的空載實(shí)驗(yàn)、負(fù)載實(shí)驗(yàn)、堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)等性能測(cè)試； 歷史數(shù)據(jù)回調(diào)模塊，在對(duì)電機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)電參數(shù)指標(biāo)測(cè)量的過程中，將采集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以特定的格式存儲(chǔ)到指定的目錄下，在回調(diào)測(cè)試數(shù)據(jù)或者顯示測(cè)試波形中，對(duì)被測(cè)電機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行特定格式的回調(diào)，以波形曲線的方式來顯示測(cè)試過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)和波形，可以以曲線擬合的方式顯示電機(jī)的特性，以直觀形象的方式為以后的分析提供依據(jù)；數(shù)據(jù)管理模塊，在測(cè)量系統(tǒng)中，有效的測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)有著十分重要的地位。數(shù)據(jù)管理模塊，其主要功能是測(cè)試過程中數(shù)據(jù)的顯示格式進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示的多樣化；系統(tǒng)幫助模塊，系統(tǒng)幫助模塊，在很大的程度上體現(xiàn)了一個(gè)軟件是否人性化。軟件的使用總是一個(gè)從淺到深的過程，只有不斷的摸索和學(xué)習(xí)，才會(huì)更加容易快速的掌握。沒有系統(tǒng)幫助功能的軟件，就如沒有使用說明書的設(shè)備，其發(fā)展前景可想而知?？焖?、準(zhǔn)確的給用戶提供幫助，是該模塊的主要作用。

通過采用上述結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明能夠?qū)﹄姍C(jī)參數(shù)進(jìn)行更加全面有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具體地，三個(gè)電流變送器和三個(gè)電壓變送器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，數(shù)據(jù)采集卡、以及上位機(jī)，能夠確定電機(jī)運(yùn)行中的電壓、電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)參數(shù)，并通過上位機(jī)及時(shí)的將數(shù)據(jù)記錄與保存，統(tǒng)計(jì)通過上位機(jī)軟件計(jì)算出電機(jī)運(yùn)行的其他參數(shù)，如功率、功率因數(shù)等，此外，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行錯(cuò)誤，通過數(shù)據(jù)采集卡采集數(shù)據(jù)進(jìn)入上位機(jī)軟件進(jìn)行識(shí)別處理，分析后通過上位機(jī)程序相關(guān)設(shè)定可以及時(shí)的切斷電機(jī)電源以保證損失最小。而通過設(shè)有電池監(jiān)測(cè)電路，能夠更加確保了對(duì)電機(jī)測(cè)量裝置進(jìn)行更加安全、穩(wěn)定、有效的供電，從而大大保證了電機(jī)測(cè)量裝置的使用性能，在當(dāng)監(jiān)測(cè)到的相應(yīng)參數(shù)出現(xiàn)異常，存在潛在故障時(shí)，主控單元便控制系統(tǒng)停止并發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警信號(hào)，以便采取進(jìn)一步的保護(hù)措施。

進(jìn)一步地，對(duì)于上述電機(jī)測(cè)量裝置，其中主控單元采用ARM微處理器，所述數(shù)據(jù)采集單元采用USB-V5.0數(shù)據(jù)采集卡，所述轉(zhuǎn)矩傳感器采用JN338轉(zhuǎn)矩傳感器，所述電壓電流變送器為自制儀器。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，對(duì)于上述電機(jī)測(cè)量裝置，其中主控單元采用ARM微處理器STM32F103，使用高性能的ARM? Cortex?-M3（32位的RISC內(nèi)核），工作的頻率為72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器(高達(dá)128K字節(jié)的閃存和20K字節(jié)的SRAM)，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)。

作為更進(jìn)一步的優(yōu)選，對(duì)于上述電機(jī)測(cè)量裝置，其中上位機(jī)軟件為基于LabVIEW的包括用戶登錄、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)回調(diào)等模塊的完整系統(tǒng)。

作為再進(jìn)一步的優(yōu)選，對(duì)于上述電機(jī)測(cè)量裝置，所述數(shù)據(jù)采集單元還包括了連接至所述測(cè)量單元的電流變送器、電壓變送器、以及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。

作為再進(jìn)一步的優(yōu)選，對(duì)于上述電機(jī)測(cè)量裝置，所述供電單元監(jiān)測(cè)電路包括電池電壓采集模塊、電池電流采集模塊、電池溫度采集模塊和電池主控制器模塊，且所述電池電壓采集模塊、電池電流采集模塊和電池溫度采集模塊的信號(hào)輸出端分別連接至所述電池主控制器模塊的輸入端，同時(shí)所述電池主控制器模塊與所述主控單元之間通過有線通信模塊進(jìn)行雙向通信。

綜上所述，通過采用上述結(jié)構(gòu)，本本發(fā)明能夠有效對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而確保了電機(jī)工作在正常狀態(tài)下，并且當(dāng)存在潛在故障時(shí)能夠進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，這大大保證了電機(jī)正常工作及電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施方式和實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下作出各種變化。