電機試驗臺測控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電機試驗臺測控系統,包括通過扭矩儀與被測電機連接的測功機，用于對輸入測功機、被測電機的交流電進行整流的整流變壓器，對被測電機的功率、電壓、電流、功率因素、噪聲進行實時檢測的信號采集單元，以及用于接收信號采集單元所采集的信號并進行處理分析的功率分析儀，及用于顯示功率分析儀處理結果并可對信號采集單元、功率分析儀進行設置的工業計算機，以及為被測電機的控制器提供電源的可調直流電源；本實用新型能夠對輸入被測電機的電壓、電流進行調節，調節范圍為：電壓0-500V可調、電流0-200A可調、功率100KW；因而本實用新型能夠滿足不同電壓測試要求的電機測試，無需另外置備電源，降低測試成本，提高測試效率。
【專利說明】電機試驗臺測控系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電機測試【技術領域】，具體涉及一種對混合動力/純電動汽車的電 機（動力部分）進行性能評價的電機試驗臺測控系統。
【背景技術】
[0002] 混合動力、純電動汽車的電機在生產制造過程中，需要對其進行模擬測試，即對電 機的功率、電壓、電流、功率因素及使用狀況的測試，以此來測試電機是否達到使用標準；現 有的一電機試驗臺只是針對一種電壓的電機進行測試，而不能對不同電壓值的電機進行測 試，因而需要更換不同的直流電源進行測試，從而增加了測試成本，降低了測試效率，不便 于推廣應用。
【發明內容】
[0003] 針對上述技術問題，本實用新型提供一種能夠提供不同電壓的電機試驗臺測控系 統，使其滿足不同電壓的電機測試要求，降低測試成本，提高測試效率。
[0004] 實現本實用新型的技術方案如下：
[0005] 電機試驗臺測控系統，包括通過扭矩儀與被測電機連接的測功機，用于對輸入測 功機、被測電機的交流電進行整流的整流變壓器，對被測電機的功率、電壓、電流、功率因 素、噪聲進行實時檢測的信號采集單元，以及用于接收信號采集單元所采集的信號并進行 處理分析的功率分析儀，及用于顯示功率分析儀處理結果并可對信號采集單元、功率分析 儀進行設置的工業計算機，以及為被測電機的控制器提供電源的可調直流電源，所述可調 直流電源包括用于對整流變壓器輸出的電流進行處理的三相整流橋，對三相整流橋輸出的 電流進行逆變處理的IGBT逆變單元，IGBT逆變單元的輸出端連接一高頻變壓器的輸入端， 該高頻變壓器的輸出端連接被測電機的控制器，以及并接于三相整流橋輸出端與IGBT逆 變單元輸入端的濾波單元。
[0006] 采用了上述方案，被測電機通過扭矩儀與測功機進行連接并安裝在測試臺上，其 中，被測電機及其配套的控制器為被測對象，將電網的交流電轉換為直流電，接入被測電機 控制器，給被測電機供電，并具有能量經直流電子負載消耗功能；采用可調直流電源對經過 整流變壓器輸入的電壓電流進行調整被測電機輸出軸連接扭矩儀，實時檢測輸出的扭矩及 速度，被測電機負載由測功機模擬，其中由變頻器與高速交流電機組成的測功機系統；扭矩 儀、信號采集單元通過profibus總線與工業計算機通訊，實現負載的調節；被測電機及其配 套控制器等待測參數等通過相應的傳感器檢測被測電機的功率、電壓、電流、功率因素、噪 聲等參數，同時通過功率分析儀，對被測電機的功率、電壓、電流、功率因素、噪聲等參數直 接檢測分析，最終結果顯示并傳輸到工業計算機。本實用新型通過包括三相整流橋、IGBT 逆變單元、濾波單元能夠對輸入被測電機的電壓、電流進行調節，調節范圍為：電壓0-500V 可調、電流0-200A可調、功率100KW ;因而本實用新型能夠滿足不同電壓測試要求的電機測 試，無需另外置備電源，降低測試成本，提高測試效率。
[0007] 該測控系統還包括用于對測功機進行冷卻的冷卻系統，冷卻系統包括與整流變壓 器輸出端連接的冷卻泵，控制冷卻泵啟動或停止的控制器，以及對測功機進行溫度檢測的 溫度傳感器，該溫度傳感器將檢測到的測功機溫度信號傳送于控制器，控制器根據接收到 的溫度信號與設定的值進行比較來控制冷卻泵是否向測功機冷卻通道中輸送冷卻介質。
[0008] 該測控系統還包括對測功機進行冷卻的潤滑系統，潤滑系統包括與整流變壓器連 接的油泵、為油泵提供動力的空壓機，以及控制空壓機工作或停止的控制器，所述油泵的輸 入端、輸出端分別通過油管與測功機的潤滑腔連通。
[0009] 所述三相整流橋包括三組并聯的二極管組，每組二極管組由兩個相互串接的二極 管構成。
[0010] 所述濾波單元包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電 阻，所述第一電容與第二電容串接，第三電容與第四電容串接，所述第一電阻、第二電阻的 一端串接并并接于第一電容與第二電容，第三電容與第四電容之間，第一電阻的另一端并 接于第一電容另一端，第二電阻的另一端并接于第二電容另一端。
[0011] 所述工業計算機并接有打印機及與工業計算機進行信號交換的可編程控制器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型的示意圖；
[0013] 圖2為本實用新型中可調直流電源的電路圖；
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖對本實用新型進行進一步說明；
[0015] 參照圖1、2,電機試驗臺測控系統，包括通過扭矩儀1與被測電機2連接的測功機 3,其中，扭矩儀采用非接觸式的，拆裝方便，并支持多種信號，方便調試，扭矩儀：500匪法 蘭式扭矩傳感器；精度0. 05 ;帶轉速輸出，24000RPM ;輸出信號：頻率：240K+/-120K，電壓 10V同時提供，并可根據需要自己更改；用于控制被測電機2的控制器201，用于對輸入測 功機、被測電機的交流電進行整流的整流變壓器4,進入整流變壓器4的為50HZ、380V的交 流電；對被測電機的功率、電壓、電流、功率因素、噪聲進行實時檢測的信號采集單元5,被 測電機的功率、電壓、電流及功率因素、噪聲可以通過相應的傳感器進行采集，當然也可以 通過采集電壓、電流通過計算得出功率；以及用于接收信號采集單元所采集的信號并進行 處理分析的功率分析儀6,功率分析儀可米用型號為WT1800的分析儀；及用于顯不功率分 析儀處理結果并可對信號采集單元、功率分析儀進行設置的工業計算機7,在整流變壓器與 被測電機之間串接有可調整輸出的可調直流電源8,可調直流電源包括用于對整流變壓器 4輸出的電流進行處理的三相整流橋9,對三相整流橋輸出的電流進行逆變處理的IGBT逆 變單元10, IGBT逆變單元的輸出端連接高頻變壓器11的輸入端，該高頻變壓器的輸出端連 接被測電機進行供電，以及并接于三相整流橋輸出端與IGBT逆變單元輸入端的濾波單元 12。IGBT逆變單元10具有驅動其工作的驅動電路13,控制驅動電路的控制電路14,以及 用于顯示可調直流電源電壓、電流的顯示器15,該顯示器與控制電路連接；其中，驅動電路 13是由PWM脈沖模塊構成的，即改變脈沖的寬度或占空比可以調壓，而控制電路14是可 以根據需要來對PWM脈沖模塊參數進行調整的；通過三相整流橋將三相交流電轉化成直流 電，再進行濾波處理后，由驅動電路13的PWM脈沖模塊改變驅動IGBT逆變單元脈沖信號的 脈寬大小實現斬波調壓，也就實現對直流電壓的調壓作用，最后通過高頻變壓器11輸出給 被測電機。
[0016] 其中，三相整流橋包括三組并聯的二極管組，每組二極管組由兩個相互串接的二 極管Dl、D2、D3、D4、D5、D6構成。濾波單元包括第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、 第四電容C4、第一電阻R1、第二電阻R2,第一電容與第二電容串接，第三電容與第四電容串 接，第一電阻、第二電阻的一端串接并并接于第一電容與第二電容，第三電容與第四電容之 間，第一電阻的另一端并接于第一電容另一端，第二電阻的另一端并接于第二電容另一端。
[0017] 可調直流電源具有如功能：1、恒壓恒流：輸出恒壓恒流自動切換，電壓電流值可 從零至額定值線性調節；2、保護功能：過壓保護、過流保護、過溫保護、欠壓保護、過載保 護；3、過壓保護值：輸出過壓保護值可調，保護后切斷輸出并鎖定，重新開機恢復；4、控制 功能：可面板手動調節電壓電流值及上下限保護設置也可以通訊設定；5、通信功能：可選 數據接口，與工業計算機連接控制。可調直流電源技術要求如下表：
[0018]
【權利要求】
1. 電機試驗臺測控系統，其特征在于，包括通過扭矩儀與被測電機連接的測功機，用于 對輸入測功機、被測電機的交流電進行整流的整流變壓器，對被測電機的功率、電壓、電流、 功率因素、噪聲進行實時檢測的信號采集單元，以及用于接收信號采集單元所采集的信號 并進行處理分析的功率分析儀，及用于顯示功率分析儀處理結果并可對信號采集單元、功 率分析儀進行設置的工業計算機，以及為被測電機的控制器提供電源的可調直流電源，所 述可調直流電源包括用于對整流變壓器輸出的電流進行處理的三相整流橋，對三相整流橋 輸出的電流進行逆變處理的IGBT逆變單元，IGBT逆變單元的輸出端連接一高頻變壓器的 輸入端，該高頻變壓器的輸出端連接被測電機的控制器，以及并接于三相整流橋輸出端與 IGBT逆變單元輸入端的濾波單元。
2. 根據權利要求1所述的電機試驗臺測控系統，其特征在于，該測控系統還包括用于 對測功機進行冷卻的冷卻系統，冷卻系統包括與整流變壓器輸出端連接的冷卻泵，控制冷 卻泵啟動或停止的控制器，以及對測功機進行溫度檢測的溫度傳感器，該溫度傳感器將檢 測到的測功機溫度信號傳送于控制器，控制器根據接收到的溫度信號與設定的值進行比較 來控制冷卻泵是否向測功機冷卻通道中輸送冷卻介質。
3. 根據權利要求1所述的電機試驗臺測控系統，其特征在于，該測控系統還包括對測 功機進行冷卻的潤滑系統，潤滑系統包括油泵、為油泵提供動力的空壓機，以及控制空壓機 工作或停止的控制器，所述油泵的輸入端、輸出端分別通過油管與測功機的潤滑腔連通。
4. 根據權利要求1所述的電機試驗臺測控系統，其特征在于，所述三相整流橋包括三 組并聯的二極管組，每組二極管組由兩個相互串接的二極管構成。
5. 根據權利要求1所述的電機試驗臺測控系統，其特征在于，所述濾波單元包括第一 電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電阻，所述第一電容與第二電容串接， 第三電容與第四電容串接，所述第一電阻、第二電阻的一端串接并并接于第一電容與第二 電容，第三電容與第四電容之間，第一電阻的另一端并接于第一電容另一端，第二電阻的另 一端并接于第二電容另一端。
6. 根據權利要求1所述的電機試驗臺測控系統，其特征在于，所述工業計算機并接有 打印機及與工業計算機進行信號交換的可編程控制器。
【文檔編號】G01R31/34GK203870219SQ201420138850
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】朱留存, 吳健, 金孟培, 姜丁然 申請人:常州精瑞自動化裝備技術有限公司