電動機起動過程中的動態特性的在線監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電動機的監測系統。更具體地說，本發明涉及一種電動機起動過程中的動態特性的在線監測系統。
【背景技術】
[0002]電動機是把電能轉換成機械能的一種設備，電動機用途眾多，大至重型工業，小至小型玩具都有其蹤跡。我國電機產品雖然種類繁多，但效率普遍不高，嚴重存在"大馬拉小車"的現象，所以高效率的電動機越來越受到關注，測試電動機的能耗水平也成為人們重視的課題。
[0003]目前，在交直流電機和電動工具試驗中，常常使用到測功機這種測試設備，測功機主要測試電機的轉矩、轉速、輸出功率等參數
[0004]由于一些技術原因，目前的電力測功技術還是存在很多問題，包括:采用電渦流測功機或磁滯測功機測量電動機參數，存在軟件編程復雜，曲線設定、數據采集等技術難點；現有的技術在很難高速采集精確的數據，無法獲得電動機起動過程中的動態特性；現有的檢測系統造價較高，而且維護成本較大；現有檢測系統測試過程中發熱大，不節能環保。
[0005]所以亟須一套既可以安全穩定測量，得到精確測量結果，并簡化監測方法，節約成本的電動機起動過程中的動態特性的在線監測系統。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供一種電動機起動過程中的動態特性的在線監測系統，以安全穩定地進行測試，得到精確監測結果，并大大簡化了監測方法，降低了測量成本。
[0007]為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種電動機起動過程中的動態特性的在線監測系統，其特征在于，包括:
[0008]電源，其為交流電源；
[0009]調壓器，其與電源相連接，用于控制所述電源加到負載監測電路上的電壓大小以間隔采樣；
[0010]綜合測試控制柜，其與所述調壓器相連接，并用于接收所述調壓器的輸出電流，所述綜合測試控制柜內還包括電流表和第一電壓表，所述電流表和第一電壓表用于分別測試被測電動機輸入端的瞬態電流值和瞬態電壓值，同時所述綜合測試控制柜還用于控制負載監測電路的通斷；
[0011]被測電動機，其與所述綜合測試柜相連接，并用于接收所述綜合測試控制柜的輸出電流，所述被測電動機上還安裝有電子溫度計；
[0012]瞬態轉矩及轉速測試儀，其用于接收所述被測電動機的輸出電流，所述瞬態轉矩及轉速測試儀包括:
[0013]磁電式轉速表，其由轉速傳感器和測量器組成，所述轉速傳感器與所述被測電動機的轉軸相連接，當被測電動機的轉軸旋轉時，帶動所述轉速傳感器同步轉動，所述被測電動機產生的電壓和電流經所述轉速傳感器傳輸至所述測量器，所述測量器通過測算出的電壓值和電流值得到所述被測電動機的瞬態轉速，所述磁電式轉速表在不影響電動機轉軸的轉動情況下，得到所述被測電動機起動過程中的瞬態轉速；以及，
[0014]磁彈性轉矩儀，其包括磁彈性扭矩傳感器、測量電路和第二電壓表，所述第二電壓表用于測試所述被測電動機輸出端的瞬態電壓值，并通過所述測量電路將所測得的瞬態電壓值傳遞給磁彈性扭矩傳感器，所述磁彈性扭矩傳感器通過計算得出所述被測電動機的瞬態轉矩，既可以得到所述被測電動機輸出端的瞬態電壓大小，又可以得出所述被測電動機起動過程中瞬態轉矩；
[0015]數據采集及分析儀，其分別與所述綜合控制測試柜、所述被測電動機以及所述瞬態轉矩及轉速測試儀相連接，當所述被測電動機起動時，所述綜合控制測試柜向所述數據采集及分析儀傳送所述被測電動機輸入端的瞬態電流值和瞬態電壓值；所述電子溫度計測出所述被測電動機起動時的瞬態溫度，并通過連接電路傳輸至所述數據采集及分析儀；所述瞬態轉矩及轉速測試儀將所測得的被測電動機起動過程中的瞬態轉矩、瞬態轉速以及輸出端的瞬態電壓值傳輸給所述數據采集及分析儀；所述數據采集及分析儀將接收到的所述被測電動機輸入端的瞬態電流值和瞬態電壓值以及被測電動機起動過程中的瞬態轉矩、瞬態轉速以及輸出端的瞬態電壓值結合所述被測電動機起動時的瞬態溫度進行分析，以判斷所述被測電動機的起動過程是否正常；所述數據采集及分析儀將所得數據進行收集和整合，以提高測試分析效率；
[0016]控制臺，其用于接收所述數據采集及分析儀傳輸的分析結果，并通過所述綜合測試控制柜控制負載監測電路的通斷，以簡捷高效操作整個測試過程。
[0017]優選的是，還包括變頻電動機，所述瞬態轉矩及轉速測試儀向所述變頻電動機輸出交流電頻率信號，所述變頻電動機通過接收到的交流電頻率信號調整轉速，以使所述變頻電動機產生的反電動勢高于所述電源的電動勢，減少能源消耗，降低測試成本。
[0018]優選的是，還包括變頻控制柜，所述變頻電動機將反電動勢高于電源電動勢的差值電動勢傳輸給所述變頻控制柜，并由所述變頻控制柜將該差值電動勢逆變成與電源相同頻率、相同相位的交流電，通過電源回饋電網向所述電源傳輸所述交流電，以保證電能回饋穩定進行，并消除對電網造成的諧波污染。
[0019]優選的是，所述變頻控制柜另一端與所述變頻電動機相連接，在負載監測電路工作時，所述變頻控制柜通過降低所述變頻電動機的運行頻率降低其轉速，以產生反電動勢。
[0020]優選的是，所述電源的電壓波動不超過10%，以保證測試穩定進行。
[0021]優選的是，所述綜合測試控制柜中設置有互鎖裝置，當所述負載監測電路出現短路時，所述綜合測試控制柜的互鎖裝置控制所述綜合測試控制柜與所述被測電動機之間的連接斷開，以保護所述負載電路。
[0022]優選的是，當所述控制臺接收到所述被測電動機的溫度高于60攝氏度時，所述控制臺將溫度信息反饋給所述綜合測試控制柜，所述綜合測試控制柜自動停機以保護所述被測電動機。
[0023]本發明至少包括以下有益效果:由于包含精確的數據采集及分析儀，因此能夠高速穩定地收集數據；由于包含調壓器，因此能夠按間隔采樣多組測試數據；由于包含變頻電動機和變頻控制柜，因此能夠將多余的電能有效回饋給電源，以達到節約測試成本效果；由于包含綜合測試控制柜，因此能保證電路安全，保證測試平穩地進行。
[0024]本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明的一個實施例中電動機起動過程中的動態特性的在線監測系統電路的示意性電路圖；
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0027]實施例1
[0028]圖1示出了根據本發明的實現形式，其中包括:
[0029]電源，其連接于220伏特交流電網，用于為整個電路提供電能，為了保證負載監測電路穩定，所述電源的電壓波動不超過10% ;
[0030]調壓器，其與電源相連接，用于控制所述電源加到負載監測電路上的電壓大小，測試時分別選取170伏特、180伏特、190伏特、200伏特、210伏特和220伏特的電壓加到負載監測電路，以在不同電壓下間隔采集數據；
[0031]綜合測試控制柜，其與所述調壓器相連接，并用于接收所述調壓器的輸出電流，所述綜合測試控制柜內還包括電流表和第一電壓表，分別測試所述被測電動機輸入端的瞬態電流值和瞬態電壓值，同時所述綜合測試控制柜還用于控制負載監測電路的通斷；
[0032]被測電動機，其與所述綜合測試柜相連接，并用于接收所述綜合測試控制柜的輸出電流，所述被測電動機上還安裝有電子溫度計，當所述被測電動機起動時，所述電子溫度計測出所述被測電動機電阻的瞬態溫度，當所述被測電動機電阻的溫度高于60度時，綜合測試控制柜將自動切斷電源以保護被測電動機免受損壞；并且當所述被測電動機出現短路情況時，所述綜合測試控制柜的互鎖裝置控制所述綜合測試控制柜與所述被測電動機之間的連接斷開，以保護所述負載電路；
[0033]瞬態轉矩及轉速測試儀，其用于接收所述被測電動機的輸出電流，所述瞬態轉矩及轉速測試儀包括:
[0034]磁電式轉速表，其由轉速傳感器和測量器組成，所述轉速傳感器與所述被測電動機的轉軸相連接，當被測電動機的轉軸旋轉時，帶動所述轉速傳感器同步轉動，所述被測電動機產生的電壓和電流經所述轉速傳感器傳輸至所述測量器，所述測量器通過測算出的電壓值和電流值得到所述被測電動機的瞬態轉速；以及，
[0035]磁彈性轉矩儀，其包括磁彈性扭矩傳感器、測量電路和第二電壓表，所述第二電壓表用于測試所述被測電動機輸出端的瞬態電壓值，并通過所述測量電路將所測得的瞬態電壓值傳遞給磁彈性扭矩傳感器，所述磁彈性扭矩傳感器通過計算得出所述被測電動機的瞬態轉矩；
[0036]變頻電動機，其與所述瞬態轉矩及轉速測試儀相連接，并用于接收所述所述瞬態轉矩及轉速測試儀輸出電流，所述變頻電動機通過接收到的交流電頻率信號調整轉速，以使所述變頻電動機產生的反電動勢高于所述電源的電動勢，減少能源消耗，降低測試成本；
[0037]變頻控制柜，其一端與所述變頻電動機相連接，另一端與所述電源相連接，所述變頻電動機將所轉化的電能傳輸給所述變頻控制柜，并由所述變頻控制柜將所述電能逆變成與電源相同頻率、相同相位的交流電，通過電源回饋電網向所述電源傳輸所述交流電，以保證電能回饋穩定進行，并消除對電網造成的諧波污染；
[0038]數據采集及分析儀，其分別與所述綜合控制測試柜、所述被測電