高效智能电机测试台系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高效智能电机测试台系统，包括PLC控制单元、取样电路、接口电路、计算机和待测电机，所述取样电路与传感器相互电连接，所述取样电路的输出与所述PLC控制单元的输入相互电连接，所述取样电路的输出通过所述接口电路与计算机相互电连接，所述计算机与所述PLC控制单元相互电连接，所述计算机显示待测电机检测后的电压、电流和温度数据。有益效果是，被测电机实验数据的采集精度高、记录周期短，计算机可以提供更详细的分析数据，为实验人员节省了大量时间，避免了人为的错误，提高了检测效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电机测试或测量装置，特别涉及一种快速和高效测试测量电 机运行状态参数的装置，属于电机的测试测量

技术介绍
电机广泛应用于各种工业和民用的产品设备中。这些设备在使用过程中都有可能 因为机械故障或意外情况，造成电机运转的阻力增大，甚至无法转动，或因其他电气设备故 障会造成三相电源缺相等各种故障情况发生。为了确定发生这种情况时电机设备在多长时 间内不致于损坏，或是检验电机产品是否达到了在相应故障情况下的寿命设计要求，需要 一套检测特定情况下电机的电压、电流和温度等工作参数的设备。通过记录、分析这些测量 数据，可以判断电机运行的情况是否有异常。以便分析其损坏原因，完善以后的产品，或是 检测产品是否合格，是否达到设计要求。尤其在科技高速发展的今天，对产品质量、安全性 和耐用性的要求都很高，为准确分析电机的运行情况，需要更加详细的记录电机运行时的 电气参数，要求记录的数据时间间隔越来越短，在1秒内要记录100次甚至更多次。现有的电机测试或测量装置，大多使用PLC作为控制器，对电机运行的电气参数 进行采集。普通PLC模块的采样周期都在几百毫秒以上，无法达到现在实验测试的要求。专 用的高速采样模块价格很高，且受监控软件与PLC的通讯周期的限制，也无法在计算机中 记录下间隔如此短暂的数据。因此，现有的用PLC作为控制器采集、记录数据的周期无法达 到目前对电机实验和测试的技术要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种高速数据采集，数据记录和数据处 理的电机测试装置。本技术所采用的技术方案是一种高效智能电机测试台系统，包括PLC控制 单元、取样电路、接口电路、计算机和待测电机，所述取样电路与传感器相互电连接，所述取 样电路的输出与所述PLC控制单元的输入相互电连接，所述取样电路的输出通过所述接口 电路与计算机相互电连接，所述计算机与所述PLC控制单元相互电连接，所述计算机显示 待测电机检测后的电压、电流和温度数据。所述的取样电路还包括高速数据采集卡和变送器，所述的传感器通过所述的变送 器与所述的高速数据采集卡相互电连接，所述的变送器的输出与所述的PLC控制单元相互 电连接。所述的高速数据采集卡采用的是基于PCI总线的高速采集卡，所述的传感器采用 是电流互感器。本技术的有益效果是，被测电机实验数据的采集精度高、记录周期短，计算机 可以提供更详细的分析数据，为实验人员节省了大量时间，避免了人为的错误，提高了检测 效率。附图说明图1是本技术装置的电路组成方框图；图2是本技术装置的电气主回路电原理图；图3是本技术装置的PLC控制单元电路电原理图；图4是本技术装置的取样电路电原理图；图5是本技术装置取样电路中的高速数据采集卡接口管脚图。具体实施方式以下，结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明图1是本技术装置的电路组成方框图，如图1所示，本技术高效智能电机 测试台系统包括PLC控制单元、取样电路、接口电路、计算机和待测电机，取样电路与传感 器相互电连接，取样电路的输出与PLC控制单元的输入相互电连接，取样电路的输出通过 接口电路与计算机相互电连接，计算机与PLC控制单元相互电连接，计算机显示待测电机 检测后的电压、电流和温度数据。取样电路还包括高速数据采集卡和变送器，传感器通过变 送器与高速数据采集卡相互电连接，变送器的输出与PLC控制单元相互电连接。高速数据 采集卡采用的是基于PCI总线高速采集卡，传感器采用是电流互感器。本技术装置的工作原理简述如下图2是本技术装置的电气主回路电原理图，图3是本技术装置的PLC控 制单元电路电原理图，如图2、图3所示，本技术装置具有电气主回路和PLC控制单元， 用PLC作为现场控制器控制自动过程的相关动作；用计算机平台通过基于PCI总线的高速 数据采集卡采集电压、电流和温度数据；在计算机上用VB编写的监控软件用以记录和处理 采集来的数据。电气主回路是标准的电机控制回路。采用三相熔断开关QMll作为回路开关及熔 断保护。使用2个交流接触器KMll和KM12进行自动倒相及启停之用。KMll的Al相，从 上口经过KM12后接到KMl 1的Cl相的下口处，KMl 1的Cl相，从上口经过KM12后接到KMl 1 的Al相的下口处。这样当KMll吸合KM12断开时，提供电机Ml的三相电源的相序与KM12 吸合KMll断开时的三相电源的相序不一样。其中，接触器KMll与KM12只能有一个处在吸 合状态，用来实现三相电源的自动相序切换，自动改变电机旋转方向，省去人工转换相序的 麻烦。在QMll的Bl相下口，增加接触器KM13的常闭触点，可以在需要测试的时候，人为地 控制KM13线圈吸合，使电机Bl相的供电发生断路，制造电机缺相的故障，以便进行相关需 求的测试。图4是本技术装置的取样电路电原理图；如图4所示，在电机的三相供电回路 上使用电流互感器TA11、TA12和TA13，将实际电流的大小按比例变成0-5A的电流信号，此 信号再经过取样电路中的变送器，将实际信号变成0-10V范围内的电压信号送给PLC控制 单元电路和高速数据采集卡。A1、B1、C1三相的分别经过保险FU11、FU12和FU13接到电压 变送器上，变送器再将实际信号变成0-10V范围内的电压信号送给PLC控制单元电路和高 速数据采集卡。系统还将3个温度信号也经过变送器将实际信号变成0-10V范围内的电压 信号送给PLC控制单元电路和高速数据采集卡。PLC控制单元电路的总回路上设置有一个紧急停止开关JTSB1，当出现紧急情况时，在本装置上按下此开关，控制电机启/停的控制 回路的电源立刻被切断，被测电机停止运行。按钮XSB22与交流接触器KM13的线圈接在一 起，用于控制KM13的吸合状态，即，人为制造被测电机缺相状态下运行。熔断开关QMll的 辅助触点与电机正反转启/停的控制回路串联连接，只有QMll闭合，启/停控制回路才能 正常工作。旋转开关XSB13用来选择被测电机是正转运行还是反转运行。按钮XSBll用来 控制被测电机启/停，按下按钮XSBl 1，若XSB13选在1位，则KMl 1线圈得电，被测电机正转 启动；若XSB13选在2位，则KM12线圈得电，被测电机反转运行。若是从计算机中下达的启 动命令，则通过PLC控制单元电路控制K07和K08继电器的吸合状态来控制被测电机正、反 转启/停。当K07接通后，KMll线圈得电，被测电机正转启动；当K08接通后，KM12线圈得 电，被测电机反转运行。PLC控制单元电路根据控制和运行数据判断被测电机运行情况，判 断是否有电气故障。若存在电压，电流和温度异常的情况，会在计算机中有相应的提示，并 且会自动切断电源，达到实现安全保护被测电机的功能。图5是本技术装置取样电路中的高速数据采集卡接口管脚图。如图4所示， PLC控制单元电路在得到电机启/停的命令后，自动通过数字量输出模块给高速数据采集 卡一个数字量信号。计算机在得到这个电机启动的信号后，开始快速数据采集和记录的工 作。高速数据采集卡采用研华科技的PCI-1711 PCI总线高速采集卡。此卡具有3个IOMHz 的计数器和12本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高效智能电机测试台系统，其特征在于，包括ＰＬＣ控制单元、取样电路、接口电路、计算机和待测电机，所述取样电路与传感器相互电连接，所述取样电路的输出与所述ＰＬＣ控制单元的输入相互电连接，所述取样电路的输出通过所述接口电路与计算机相互电连接，所述计算机与所述ＰＬＣ控制单元相互电连接，所述计算机显示待测电机检测后的电压、电流和温度数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏，李爽，王宇江，
申请(专利权)人：天津市詹佛斯科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12