应用行业
电机测试方案
             

一、概述

整个系统分为三大部分,第一部分:前端电源部分;第二部分:加载装置部分;第三部分:测量控制部分。针对被测电机供电类型,提供相应的系统前端电源,如直流稳压电源、单相电源、三相电源等供测试使用;根据被测电机性能特性,加载装置部分可选择磁滞式、磁粉式、电涡流式加载设备;系统测量控制部分采用了高精度的电参数测试单元和高精度的转矩转速传感器,可满足各种型号、等级的电机进行精确测量的要求。
电机性能测试系统是测试电机性能、型式试验的专用测试设备。系统测试精度高、重复性好、运行稳定性强、并行效率高、使用寿命长、工作简便。能对电机进行空载特性、负载特性及堵转性能测试,具备手动与自动两种控制方式,手动控制方式即脱开计算机系统测试,自动控制方式即由计算机控制测试。自动测试系统提供全中文配套软件,能显示和打印输出特性曲线和数据: n=f(U、I、P1、COSφ、M、P2、η) M=f(U、I、P1、n、COSφ、P2、η)能测试和显示以下数据:被测电机的输入电压、电流、输入功率、转矩、转速、输出功率、效率,能显示和打印输出测试数据和负载特性曲线,输出格式有多种可选择。
二 测功机选型
 1、ZC系列磁滞测功机
适用于中小路力矩而转速较高的电机测试,如异步电动机、小功率直流电机、串激电机及电动工具行业等。
转矩范围:0.002-30N.m,转速0-30000r/min
精度:转矩≤±0.5%,转速≤±0.2%
磁滞测功机型号 测试范围 连续运行
功率(W)
外形尺寸 中心高 重量 风冷或水冷连续运行公率(W)
转矩(N.m) 转速(rpm) 长-宽-高(mm) (mm) kg
ZC200KB 0.8-20 0-4000   1500 910-380-400 200 200 3000
ZC150KB 0.6-15 0-6000   1000 700-300-350 200 130 2000
ZC100KB 0.4-10 0-6000   1000 700-300-350 200 120 2000
ZC75KB 0.3-7.5 0-8000   600 700-300-280 150 90 1500
ZC50KB 0.2-5 0-8000   600 700-300-280 150 80 1200
ZC20KB 0.06-2 0-15000   300 550-270-220 130 60 600
ZC10KB 0.04-1 0-15000   200 550-270-150 130 40 400
ZC5KB 0.02-0.5 0-20000   100 450-220-150 110 30 200
ZC2KB 0.01-0.2 0-20000   40 330-180-150 110 25 80
ZC1KB 0.005-0.1 0-25000   20 330-180-150 100 20 40
ZC02KB 0.002-0.02 0-30000   10 330-180-150 100 18 20
 2、ZF系列磁粉测功机
适用于大力矩而转速较低的场合,如电动自行车电机,起步电机,恒力钜带载起动、异步电动机、直流减速电机,等行业。
转矩范围:0.4-200N.m,转速:3000r/min
精度:转矩≤±0.5%,转速≤±0.2%
磁粉测功机型号 测试范围 连续运行功率(W) 外形尺寸 中心高 重量 风冷或水冷连续运行公率(W)
转矩(N.m) 转速(rpm) 长-宽-高(mm) (mm) kg
ZF100KB 0.4-10 0-3000   1000 700-320-310 150 65 2000
ZF200KB 0.8-20 0-3000   2000 750-340-340 180 80 4000
ZF500KB 1-50 1-3000   3000 800-360-350 180 90 6000
ZF1000KB 2-100 0-3000   4000 800-370-370 180 110 8000
ZF2000KB 5-200 0-1500   5000 1000-450-400 200 130 10000
3、DW系列电涡流测功机
适应于高速、大功率动力机械的转矩和功率测试,特别适用于动力机械的仿真寿命试验及温升试验,如串激电机、电动工具及大功率电机等等。
型号 转矩(N.m) 转速(rpm) 连续运行
功率(kW)
最大瞬间功率(kW) 冷却方式
DW10KB 1.0 1500-28000 1.0 2.0 循环
DW20KB 2.0 1500-25000 1.5 2.5 循环
DW50KB 5.0 1000-20000 3.0 5.0 循环
DW100KB 10.0 800-20000 5.0 8.0 循环
DW200KB 20.0 800-15000 6.0 10.0 循环
DW500KB 50.0 800-10000 8.0 15.0 循环
 、系统功能
2.1 设备环境要求和适用范围:
电源电压:220V±10%                   电源频率:50Hz
工作温度:0~40℃                     环境湿度:小于85%RH                   
应用对象:专用于实验室或生产线上对中、小型电机进行性能测试。
2.2 配套设备:
完整配置:测功机动态控制仪、测功机控制仪、三相交流电参数仪、直流变频电源、夹具、工控机显示器、控制操作台,如图所示
 、系统功能介绍
1.主要性能:
(1)测试数据均数字显示并可送到微机,采样、画曲线和打印;
(2)采用高精度负载传感器;稳定性好,使用寿命长等特点;
(3)整机灵敏度高,负载转矩稳定性和测试重复性好;
(4)仅调节励磁电流便可控制负载的大小;
(5)软件操作简单易学,并可实现型式实验(手动、自动),生产线(定点,耐久,快速实验)等测试方式。
(6)电量测试仪具有多档量程(自动切换)满足大功率电机和小功率电机的测试。
2 、系统功能:
 (1)可以电脑上控制电机的开关操作;
(2)系统具有手动、自动测试方式(此方式可不联接电脑操作)全部过程可在控制柜上的显示控制仪上实现;数据可锁存,以便手工记录;
(3)系统具有自动测试方式:即负载根据设置自动加载,扫描电机从空载到堵转(或设定值)的特性曲线;
(4)系统具有定点测试方式:即电机运行后,负载自动调节到设定值,并在设定值处稳定运行;
(5)测试结果:电机测试数据以报表或曲线的方式显示,可打印保存,方便下次打开查询曲线,曲线坐标参数(横坐标及纵坐标)可修整
(6)额定扭矩实验精度:±0.5%;转速精度±0.2%;
(7)测功范围:0.Nm-1Nm(客户可根据自己的电机功率大小,选择量程合适的测功机)、软件介绍
1、测试项目:
(1)空载、负载、堵转测试时对电流、转矩、转速、输出功率进行安全值的设定,可实现自动推出限制。
(2)自动加载与手动加载测试:
    A 负载测试加载速度可调:根据实际需要自行调节。
    B 测试加载增量可调:可对初始加载量和增量进行设定。
(3)定点测试:可对转矩、转速、功率进行测试。可定一个点不卸载;定多个点卸载。定点个数最多可以定5个点。定点数据可以设定。
(4)耐久测试:测试步骤1 2 3 4 5;运行方式:空载、转矩、输入功率、输出功率、不测可随意设定;每个项目下的耐久值和误差值可随意设定;测试时间也可以随意设定。
2、铭牌参数:
电机型号、额定功率、额定电压、额定转速、客户名称、客户档案、测试人员、测试日期。
参数作为报表帮助客户整理和分析数据。
3、曲线坐标:
(1)两种模式,七条坐标曲线。
(2)两种模式:转速模式、转矩模式。两种模式只是对数据分析的方式。
(3)七条曲线:电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率。每条曲线的最大值和颜色代表的曲线可随意设定,方便分析数据。
4、电机参数的存储和调用:
每一种电机的参数设定好以后可以存储,以便下次使用和调用不需要重新去设定。
5、测试界面:
测试界面可以实时显示测试的瞬时值(电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率),并可以间按一定的时间(随意设定)采集数据。同时在测试过程中曲线自动绘制。更好的监控测试的过程。
 
6、报表分析:
(1)整个测试过程的曲线图(电压、电流、转速、转矩、输入功率、输出功率、效率)
(2)铭牌参数值
(3)关键点电机性能分析
        空载点:电流值和转速值
       最大转矩点:转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
       最大输出功率点:转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
       最高效率值:转矩值、转速值、电流值、输出功率值、效率值
 
 、系统主要特点(以下功能因用户配置不同,需合理选配)
1.采样时间
2.量程、齿数设定:用户根据测功机对应转矩量程和转速齿盘或光电偏码器齿数进行设定。
3.集线器功能(工位号选择):在配置多台(≥2)测功机时,用户可选配SC8000-JXQ型8路集线器,由电脑软件或SC8000操作选择需指定的测功机(或工位),集线器自动切换对应信号,避免测功机工位更换时,频繁插拔信号端口时带来的操作错误和操作安全。
4.自动校正、校准功能:除保留手动校准(包括正满度、负满度、调零)功能外,用户在电脑上可自动实现测功机校准全过程,校准过程明晰,校准数据可以存储在电脑上,可自动生成校准数据表格,并可打印输出。
5.耐久功能:根据被试电机的要求,可以任意设置周期数、各时段时间、负载大小(包括空载、轻载、额定负载、超载、堵转、停止等)及正/反转等耐久工况情况,并自动显示设定的耐久曲线和实际运行的耐久曲线。
6.测功机负载模式:励磁模式、定转矩模式、定转速模式、定电流模式;PID功能保证负载运行的动态响应快,运行更稳定。
7.电机运行输入输出参数采样同步:输入电压、电流、功率、功率因数、频率与输出转矩、转速、输入功率、效率。在测量时具有同步采样,保证数据一致性。
8.T-n特性测试功能:对于异步电机,T-n特性测试具有非常重要意义,以T-n特曲线上,可测试电机最大、最小转矩。
9、生产线测试功能:随着客户对电机品质控制的不断提升,出厂时除对传统电机输入参数测量控制外,特别增加对电机输出参数(转矩、转速、输出功率、效率)的测量控制,在正反转状况下可自动连续依次测量电机空载、负载(或多点)及堵转状态的输入电压、电流、功率、输出转矩、转速、输出功率及效率的测量。本公司经多年研制,采用独特的图象、曲线仿真功能,采用最优的区间设置平均算法,并自动依电脑设定上下限自动判断OK/NG。此功能不仅数据重复性好,而且比较直观发现电机安装或试验过程中测试数据异常的现象。
10、测功机加载方式:除传统手动励磁加载方式外,本系统具有多种自动加载方式:定励磁增量加载方式,定转矩增量加载方式,定转速增量加载方式,定转矩加载方式,定转速加载方式和定斜率加载方式。
11、曲线绘制及拟合功能:系统可满足用户对各种电机、各种试验项目的测试要求,并绘制各种参数特性原始曲线,拟合曲线,并自动生成空载点参数(电流、转速),最大转矩点参数(电压、电流、转速、效率、输出功率),最高效率点参数(转速、转矩、电流、输出功率)及最大输出功率点参数(转速、转矩、电流、输出功率)。
12、堵转转矩自动采集功能(针对非一体化测功机):传统堵转测试需用梁臂及拉力计,由人工操作计算完成,十分繁琐;采用堵转拉力采集装置,由计算机自动采集,实现堵转试验测试自动化。
13、报表及查询功能:可实现多条曲线绘制在同一坐标内,满足客户对产品一致性、重复性分析。
14、系统具有完整的自检功能,特别适合客户在现场的快速诊断,并进行快速维护。
(1)测功机自检:在测功机外壳,专门增加转矩、转速输出信号大小指示,以便于判断测功机内的拉力传感器和转速传感器工作是否正常。
(2)测功机控制器SC8800自检:在现场用户可以通过按下按钮给SC8800施加一标准转矩信号,即时判断SC8800测量功能和精度是否正常。
(3)各模块单元(或仪器)自检:打开软件用户可自动进入自检功能,对各仪器、单元依次自检。
15、系统设计采用开发性观念,满足不同层次用户对设备的自学习需要,让用户能快速掌握系统的操作。用户按照软件,只有将参数设置完毕,即可以自动完成项目试验。系统设计由仪器、电气、结构、软件、等各部分拼凑的传统做法改变。为系统整体性设计,大大提高系统整体性能和设备档次。
16.系统具有很强的抗干扰能力:系统采用多层次丰富的电磁兼容设计,特别适应于现场环境恶劣的情况。
17.系统精度一致性、重复性:测功机系统精度的重复性是衡量整套系统精度的最重要指标,没有重复性,精度就没有意义。
18.A法、B法为了满足高效和超高效电机的效率测试,适应国家对电机能效测试的要求,满足GB-1032-2012《三相异步电动机试验方法》IEC60034-2-1《旋转电机(牵引电机除外)额定效率和耗损的试验方法》及IEEE112B方法。
19、失步点测试和最大转矩点捕捉功能:许多电机要求在不同转速下依次自动测试失步点参数或最大转矩点测试,并自动生成失步转矩或最大转矩对转速(频率)的特性曲线。