一种基于大数据的电机测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于大数据的电机测试系统，该基于大数据的电机测试系统包括直流稳压电源，被测电机，控制模块，测试模块，主机和终端服务模块。本发明专利技术通过终端服务器上对被测电机的速度、转矩、电压、电流、温度进行监控，并根据中央处理器通过所述数据采集装置接收测试数据进行处理得到检测值及判断值，使得测试数据及时在测试现场得到反馈，并且传输至终端服务模块以供研发部门根据测试数据对被测电机进行进一步的改进。本发明专利技术有效提高本领域中电机测试的准信性和可靠度。电机测试的准信性和可靠度。电机测试的准信性和可靠度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的电机测试系统


[0001]本专利技术涉及电机测试领域，尤其涉及一种基于大数据的电机测试系统。

技术介绍

[0002]电机组装完成后，需要进行在线测试。电机的检测通常为空载情况下的检测，同时随着电机行业的飞速发展，电机测试项目越来越多，测功机的功能也随之丰富起来，电机行业当前需要对电机与驱动器进行完整的测试与性能分析，电机性能分析，驱动器分析以及对控制特性瞬态波形与控制响应的分析。
[0003]本实验团队长期针对电机测试系统和大数据分析的相关技术进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如US08061893B2、KR101177830B1、JP2002372573A和CN108717163A，如现有技术的一种电机测试装置CN110954258B，包括固定轴套、固定风叶及调节风叶，固定轴套的中心设有电机轴插入孔，固定风叶及调节风叶均为至少两个，至少两个固定风叶设于固定轴套上并沿电机轴插入孔轴周向均布，各调节风叶设置于固定轴套或固定风叶上并分别与各固定风叶相对应的叠加设置，且调节风叶能相对于固定风叶移动。
[0004]为了有效解决本领域中，不能根据测量的电机转矩计算转动惯量以判断电机是否在合适的转矩误差内，不能实时根据测量转矩对被测电机进行实时调整，作出了本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对目前现有技术所存在的不足，提出了一种基于大数据的电机测试系统。
[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于大数据的电机测试系统包括，直流稳压电源，与所述直流稳压电源连接以通电的被测电机，置于所述稳压电源和所述被测电机之间的控制模块；通过线缆与所述被测电机输出轴连接的测试模块；与所述控制模块和所述测试模块连接的主机，与所述主机通过广域网连接的终端服务模块；
[0008]所述控制模块包括控制所述直流稳压电源开启的启动开关，向所述被测电机输入端提供不同频率交流电以控制输入转矩的逆变器；
[0009]所述主机包括输入预先设定控制程序的输入装置，与所述测试模块连接采集信号的数据采集装置，与所述输入装置和所述数据采集模块连接的中央处理器；将控制指令传输至所述控制模块的输出装置，与中央处理器连接并将数据传输至所述终端服务模块的数据交互装置，显示所述中央处理器内数据和处理过程的显示装置；
[0010]所述中央处理器根据所述输入装置的预先设定控制程序，生成对所述被测电机的启动和转矩进行控制的第一指令，并将第一指令发送至所述控制模块对转矩进行控制；并将得到的检测值发送至所述数据交互装置和所述显示装置。
[0011]所述测试模块包括监测所述被测电机得到监测转速信号的速度检测器、监测所述
被测电机轴扭矩得到监测扭矩信号的转矩检测器、与所述速度检测器和转矩检测器连接用于测量转矩偏差的测功器、测量被测电机电压和电流的示波器、监测所述被测电机实时温度的温度传感器；
[0012]所述速度检测器包括增量式编码器，所述增量式编码器生成所述被测电机输出轴旋转时的旋转位移量，和与旋转位移量对应的频率脉冲信号，并使用此脉冲信号分析得到所述被测电机的监测转速信号；
[0013]所述转矩检测器包括变形传感器，所述变形传感器根据所述被测电机输出轴的扭转方向的变形量来检测轴扭矩，并生成监测扭矩信号。
[0014]所述测功器包括对监测转速信号进行处理得到滤波转速信号和转速调整值的第一信号处理装置，对监测转矩信号进行处理得到滤波转矩信号和转矩调整值的第二信号处理装置。
[0015]所述第一信号处理装置包括第一低通滤波电路、赋值电路、赋值乘法电路、第一偏差计算电路；
[0016]所述第一低通滤波电路从监测转速信号中筛除高频成分，得到滤波转速信号；
[0017]所述赋值电路将滤波转速信号与第一阈值、第二阈值比较并赋值：当滤波转速信号小于第一阈值，则将此滤波转速信号赋值为0；当滤波转速信号大于第二阈值，则将此滤波转速信号赋值为1；当滤波转速信号大于第一阈值且小于第二阈值，则将此滤波转速信号赋值为在0和1之间，且此赋值与此滤波转速信号成正比例；
[0018]所述赋值乘法电路通过将滤波转速信号的赋值乘以惯量系数生成滤波转动惯量；
[0019]所述第一偏差计算电路将所述被测电机的滤波转动惯量减去理论转动惯量得到惯量偏差。
[0020]所述第二信号处理装置包括：第二低通滤波电路、第二偏差计算电路、积分计算电路；
[0021]所述第二低通滤波电路从监测转矩信号中筛除高频成分，得到滤波转矩信号；
[0022]所述第二偏差计算电路将所述被测电机的滤波转矩信号减去输入转矩得到转矩偏差；
[0023]所述积分计算电路通过对转矩偏差进行积分运算得到转矩调整值。
[0024]所述中央处理器的控制过程如下：
[0025]步骤S1:所述中央处理器根据所述输入装置的预先控制程序，按步骤逐步生成对所述被测电机的启动和转矩进行控制的第一指令；
[0026]步骤S2:所述中央处理器将第一指令通过输出装置发送至所述控制模块，所述启动开关按第一指令开启所述被测电机，所述逆变器对所述被测电机的转矩进行调整；
[0027]步骤S3:所述中央处理器通过所述数据采集装置接收所述速度检测器和所述转矩检测器上的监测转速信号和监测扭矩信号，并接收所述测功器上的惯量偏差、转矩偏差；
[0028]步骤S4:所述中央处理器根据所述第二偏差计算电路得到的转矩偏差与标准转矩偏差比较：
[0029]若差值大于或等于第三阈值，则判断所述被测电机的转矩不在正常范围，执行步骤S5；若差值小于第三阈值，则判断所述被测电机的转矩在正常范围，执行步骤
[0030]S6；
[0031]步骤S5:所述中央处理器接收所述积分计算电路中的转矩调整值，生成转矩调节指令，并通过所述输出装置发送至所述控制模块对被测电机的转矩进行偏差调整；返回执行步骤S3；
[0032]步骤S6：所述中央处理器将得到的检测值发送至所述数据交互装置和所述显示装置。
[0033]本专利技术所取得的有益效果是：
[0034]1.本系统使得用户在终端服务器上就可以对被测电机的电机的速度、转矩、电压、电流、温度进行监控，大大节约了人力资源和提高实验效率。
[0035]2.根据测量的电机转矩计算转动惯量以判断电机是否在合适的转矩误差内，实时根据测量转矩对输入转矩进行实时调整，提高被测电机输出转矩的准确性。
[0036]3.通过第一信号处理装置，使在低转速区域的监测转速信号的值急剧增大的情况下，能够抑制监测转矩信号的振荡。
[0037]4.根据中央处理器通过所述数据采集装置接收测试数据进行处理得到检测值及判断值，并发送至数据交互装置和显示装置，使得测试数据及时在测试现场得到反馈，并且传输至终端服务模块以供研发部门根据测试数据对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的电机测试系统，其特征在于，包括，直流稳压电源，与所述直流稳压电源连接以通电的被测电机，置于所述稳压电源和所述被测电机之间的控制模块；通过线缆与所述被测电机输出轴连接的测试模块；与所述控制模块和所述测试模块连接的主机，与所述主机通过广域网连接的终端服务模块；所述控制模块包括控制所述直流稳压电源开启的启动开关，向所述被测电机输入端提供不同频率交流电以控制输入转矩的逆变器；所述主机包括输入预先设定控制程序的输入装置，与所述测试模块连接采集信号的数据采集装置，与所述输入装置和所述数据采集模块连接的中央处理器；将控制指令传输至所述控制模块的输出装置，与中央处理器连接并将数据传输至所述终端服务模块的数据交互装置，显示所述中央处理器内数据和处理过程的显示装置；所述中央处理器根据所述输入装置的预先设定控制程序，生成对所述被测电机的启动和转矩进行控制的第一指令，并将第一指令发送至所述控制模块对转矩进行控制；并将得到的检测值发送至所述数据交互装置和所述显示装置。2.如权利要求1所述的基于大数据的电机测试系统，其特征在于，所述测试模块包括监测所述被测电机得到监测转速信号的速度检测器、监测所述被测电机轴扭矩得到监测扭矩信号的转矩检测器、与所述速度检测器和转矩检测器连接用于测量转矩偏差的测功器、测量被测电机电压和电流的示波器、监测所述被测电机实时温度的温度传感器；所述速度检测器包括增量式编码器，所述增量式编码器生成所述被测电机输出轴旋转时的旋转位移量，和与旋转位移量对应的频率脉冲信号，并使用此脉冲信号分析得到所述被测电机的监测转速信号；所述转矩检测器包括变形传感器，所述变形传感器根据所述被测电机输出轴的扭转方向的变形量来检测轴扭矩，并生成监测扭矩信号。3.如权利要求2所述的基于大数据的电机测试系统，其特征在于，所述测功器包括对监测转速信号进行处理得到滤波转速信号和转速调整值的第一信号处理装置，对监测转矩信号进行处理得到滤波转矩信号和转矩调整值的第二信号处理装置。4.如权利要求3所述的基于大数据的电机测试系统，其特征在于，所述第一信号处理装置包括第一低通滤波电路、赋值电路、赋值乘法电路、第一偏差计算电路；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢卫才，赵培斌，刘万太，王仕威，殷乾斌，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：