一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電動機生產(chǎn)與檢修領(lǐng)域，主要應(yīng)用于三相異步電動機檢修后的綜合性 能測試，也可用于三相異步電動機出廠快速測試。
【背景技術(shù)】
[0002] 中小型三相異步電動機是現(xiàn)代化成產(chǎn)與建設(shè)中被廣泛使用的動力設(shè)備，隨著國內(nèi) 自動化水平的不斷提高，其結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用等特點，使得其產(chǎn)量與使用量均在大幅增 加。
[0003] 中小型三相異步電動機主要用于風(fēng)機、壓縮機、泵類以及各種紡織機械、機床、起 重機械和冶金礦山機械等的配套設(shè)備，其運用的工況差異顯著，由于電機選型不當，使用環(huán) 境不合理，維護保養(yǎng)不及時等造成的電機燒毀現(xiàn)象比比皆是。一般來說，電機燒損后經(jīng)過維 修仍可使用，但由于在修理過程中采用火燒等辦法取出導(dǎo)線，鐵芯性能難免有所降低，電機 輸出功率如何、功率因數(shù)怎樣、機械效率多少，等等，因缺乏必要的檢驗測試設(shè)備，對電機的 電磁參數(shù)難以了解。因此，繼電保護不能正確整定、電機過載過熱得不到及時保護，修過的 電機不久又被燒毀，"燒了修，修了燒"，不僅直接經(jīng)濟損失慘重，而且因此造成停產(chǎn)，其間接 經(jīng)濟損失十分巨大。
[0004] 一般來說，只要按照設(shè)計文件的要求制造，三相異步電動機的質(zhì)量不難得到保證。 但是，由于種種原因，新出廠的電動機也有類似"鼠籠斷條"的"內(nèi)傷"現(xiàn)象發(fā)生。
[0005]目前，在實際應(yīng)用中的電動機測試手段主要有使用測功機的測試系統(tǒng)、人工檢測 與傳統(tǒng)儀器檢測，然而，由于測功機之類的實際功率輸出設(shè)備價格非常昂貴，而且試驗過程 需要消耗電能，因此全國共有電機生產(chǎn)廠大約300多家，只有少數(shù)廠家才能對出廠電機進 行全面檢查，由此而導(dǎo)致某些電機雖然能運轉(zhuǎn)但性能指標達不到技術(shù)標準的要求；其次，人 工檢測需要多人配合工作，造成人工的浪費，并且讀數(shù)據(jù)無法達到各物理量同步讀取，造成 測量誤差，在后期計算處理數(shù)據(jù)時也經(jīng)常失誤造成計算錯誤等，所以，存在費時費力、效率 低下、準確度差等缺點；再次，傳統(tǒng)儀器檢測需要工作人員閱讀大量各種儀器的資料以針對 不同物理量進行測量，可能造成人走或資料丟失，設(shè)備就無人能用的現(xiàn)象發(fā)生，并且存在自 動化與集成化程度不高的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有三相異步電動機測試技術(shù)存在的系統(tǒng)價格高、功耗大、智能以及集成度 差等不足，本發(fā)明提供一種低負荷、智能型三相異步電動機測試分析系統(tǒng)。
[0007] 本發(fā)明提供一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)，其特征在于，包括三相電源（1)、 斷路器DZ(2)、變壓器Tl(3)、三相數(shù)控柱式無級調(diào)壓器（4)、電壓互感器2PT(5)、電流 互感器3(^(6)、接觸器1(：(7)、接觸器2(：(8)、接觸器3(：(9)、？(：機（10)、可編程邏輯控 制器LM3109(11)、調(diào)壓器控制器（12)、直流電阻測量器YD-2512(13)、絕緣電阻測量器 YD-9820(14)、三相電量采集器PM800(15)、繞組轉(zhuǎn)換電路（16)、R-C阻容吸收（17)、繼電 器控制與系統(tǒng)反饋電路（18)、待測電動機（19)、開關(guān)電源（20)、繼電器1J(21)、繼電器 2J(22)、繼電器3J(23)、繼電器4J(24)、繼電器5J(25)等。
[0008] 本發(fā)明提供一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)，包括電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測量系 統(tǒng)、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)，其中：
[0009] 所述電源系統(tǒng)接入1140V三相電網(wǎng)，由PC機（10)通過總線控制調(diào)壓器控制器 (12)，從而控制三相數(shù)控柱式無級調(diào)壓器（4)，為系統(tǒng)交流測試提供連續(xù)無級可調(diào)三相交流 電壓；
[0010] 所述控制系統(tǒng)通過可編程邏輯控制器LM3109 (11)，結(jié)合PC機（10)指令對系統(tǒng)各 部分進行控制；
[0011] 所述測量系統(tǒng)由三相電量采集器PM800(15)、直流電阻測量器YD-2512(13)和絕 緣電阻測量器YD-9820 (14)分別與PC機（10)相連所組成,對電動機進行電動機電磁參數(shù) 測試、電動機空載與堵轉(zhuǎn)特性曲線測繪；
[0012] 所述通信系統(tǒng)由調(diào)壓器控制器（12)、三相電量采集器PM800(15)和可編程邏輯控 制器LM3109(11)經(jīng)RS-485總線與PC機（10)相連；直流電阻測量器YD-2512(13)與絕緣 電阻測量器YD-9820 (14)分別經(jīng)RS-232總線與PC機（10)相連；
[0013] 所述數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)由PC機（10)對電動機電磁參數(shù)測試和電動機空載與堵轉(zhuǎn) 特性曲線測繪所得原始數(shù)據(jù)進行分析處理，并產(chǎn)生報告單和特性曲線圖。
[0014] 本發(fā)明提供一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)，所述電磁參數(shù)測試包括帶電測試 項目和不帶電測試項目，其中：
[0015] 所述帶電測試項目由電壓互感器2PT(5)和電流互感器3CT(6)分別連接三相電量 采集器PM800(15)電壓和電流輸入端，對電動機進行25%額定電壓下的堵轉(zhuǎn)測試、130%額 定電壓下的超壓測試以及1〇〇%、75%、50%額定電壓下的空載測試；
[0016] 所述不帶電測試項目由繞組轉(zhuǎn)換電路連接直流電阻測量器YD-2512 (13)輸入端， 采集直流電阻值；由絕緣電阻測量器YD-9820 (14)采集絕緣電阻值。
[0017] 本發(fā)明提供一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中，對電 動機電磁參數(shù)測試所得數(shù)據(jù)通過做圓圖法進行分析，得到三相異步電動機的輸出功率、效 率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)差率、電磁轉(zhuǎn)矩，其中：
[0023] 本發(fā)明提供一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中，對電 動機空載與堵轉(zhuǎn)特性曲線測繪所得三相電流與三相電壓數(shù)據(jù)進行分析處理，得出電動機空 載測試特性曲線和電動機堵轉(zhuǎn)測試特性曲線，其中：
[0024] 所述電動機空載測試特性曲線包括空載電流I。與輸入功率P。、空載電流I。與外施 電壓U。的關(guān)系曲線，gpI。=f(UQ/UN)，P。=f(UQ/UN)2,Un為額定電壓；
[0025] 所述電動機堵轉(zhuǎn)測試測試特性曲線包括堵轉(zhuǎn)電流Ik與外施電壓Uk、轉(zhuǎn)矩Tk與外施 電壓Uk關(guān)系曲線，即Ik =f(Uk)，Tk =f(Uk)。
[0026] 本發(fā)明提供一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)，包括一種通過使用ACCESS軟件 編寫的三相異步電動機額定參數(shù)數(shù)據(jù)庫，錄入、修改、查詢存儲于PC機（10)中的三相異步 電動機的型號、額定參數(shù)。
[0027] 本發(fā)明提供一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)，如圖3,測試流程：從PC機（10) 輸入測試信息，包括電動機型號選擇、測試日期、測試單位、測試操作員；選擇測試類型，分 別進行電磁參數(shù)測試（依次進行直流電阻測試、絕緣電阻測試、25%額定電壓下的堵轉(zhuǎn)測 試、130%額定電壓下的超壓測試、100%、75%、50%額定電壓下的空載測試）或者特性曲 線測試（依次進行堵轉(zhuǎn)特性曲線測試、空載特性曲線測試），測試開始；測試結(jié)束后，由PC 機（10)對所得測試數(shù)據(jù)進行分析處理，生成測試結(jié)果；由打印機打印輸出。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明采用的三相異步電動機的圓圖法分析圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明提供的一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)連接示意圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明提供的一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)測試流程示意圖。 具體實施方案
[0031] 本發(fā)明提供一種三相異步電動機測試分析系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、 測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)，其中：
[0032] 1電源系統(tǒng)
[0033] 電源系統(tǒng)接入1140V三相電源（1)母線，下面連接斷路器DZ⑵上級，斷路器 DZ(2)下級通過三相觸點連接三相數(shù)控柱式無級調(diào)壓器（4)輸入端，通過兩相觸點連接變 壓器Tl(3) -次側(cè)。其中三相數(shù)控柱式無級調(diào)壓器（4)用于為待測電機提供交流測試電壓， 三相數(shù)控柱式無級調(diào)壓器（4)輸出端接接觸器1C(7)上級；其中變壓器Tl(3)二次側(cè)輸出 220V交流電壓，為斷路器DZ(2)分勵、交流接觸器1C、交流接觸器2C、交流接觸器3C等提 供控制電壓，變壓器Tl(3)二次側(cè)并接開關(guān)電源（20)，輸出24V直流電壓，為系統(tǒng)中各繼電 器、可編程邏輯控制器LM3019 (11)等提供直流電壓。
[0034] 2控制系統(tǒng)
[0035]控制系統(tǒng)通過可編程邏輯控制器LM3109 (11)，結(jié)合PC機（10)指令對系統(tǒng)各部分 進行控制。
[0036] 控制終端接觸器IC(7)上級接三相數(shù)控柱式無級調(diào)壓器（4)輸出端，接觸器IC(7) 下級（并接R-C阻容吸收（17))接待測電機（19)，由可編程邏輯控制器LM3109(11)經(jīng)繼電 器IJ(21)控制其通斷；
[0037] 控制終端接觸器2C(8)上級經(jīng)繞組轉(zhuǎn)換電路（A相觸點接繼電器4J(24)常開觸點 下級，B相觸點并接繼電器4J(24)常閉觸點下級和繼電器5J(25)常開觸點下級，C相觸點 接繼電器J5 (25)常閉觸點下級；繼電器J4 (24)與繼電器J5 (25)各自常開常閉觸點上級并 接，并分別連接直流電阻測量器YD-2512 (13)兩個輸出端）接直流電阻測量器YD-2512 (13) 輸入端，接觸器1C(7)下級接待測電機（19)，由可編程邏輯控制器LM3109(11)經(jīng)繼電器 2J(22)控制其通斷。
[0038] 控制終端接觸器3C(9)上級接絕緣電阻測量器YD-9820(14)輸出端，接觸器3C(9) 下級由一根電纜接待測電機（19)繞組，另兩個電纜接待測電機（19)機殼，由可編程邏輯控 制器LM3109(11)經(jīng)繼電器3J(23)控制其通斷。
[0039] 控制終端斷路器DZ(2)上級接1140V三相電源（1)，斷路器DZ(2)下級接三相數(shù)控 柱式無級調(diào)壓器（4)輸入端，由可編程邏輯控制器LM3109(11)經(jīng)繼電器6J(26)控制其斷 開。
[0040] 控制終端三相數(shù)控柱式無級調(diào)壓器（4)輸入端接斷路器DZ(2)下級，輸出端接接 觸器1C(7)上級，由調(diào)壓器控制器（12)接收PC機（10)信號對其進行控制。
[0041] 3測量系統(tǒng)
[0042] 測量系統(tǒng)包括交流量測量、直流電阻測量、絕緣電阻測量。
[0043] 交流量測量：電壓互感器2PT(5)