電機(jī)測試系統(tǒng)的緣起
總所周知,電機(jī)是一種電氣和機(jī)械的融合結(jié)晶,要評價一款電機(jī)的性能,往往需要綜合很多試驗項目的結(jié)果去評估。一般一款電機(jī)從研發(fā)到生產(chǎn)之間,需要經(jīng)歷型式試驗(研發(fā)、中試、質(zhì)檢)和生產(chǎn)試驗(出廠)兩個階段,且根據(jù)電機(jī)種類、應(yīng)用行業(yè)的不同,合共會包含十余種甚至幾十種試驗項目(如下圖)。

測功機(jī)的誕生
既然行業(yè)有需求,市場就會有對應(yīng)的產(chǎn)品誕生。測試設(shè)備廠家發(fā)現(xiàn),電機(jī)的試驗大部分都要處于負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行測試的,并且隨著嵌入式技術(shù)的日漸發(fā)展,對傳感器和儀器的通信與控制越來越便捷,于是他們測試儀器、傳感器、機(jī)械加載系統(tǒng)做了一次融合——初步意義上的測試系統(tǒng),測功機(jī),誕生了。

安裝底座——用于被試電機(jī)的安裝固定;
扭矩轉(zhuǎn)速傳感器——用于被試電機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩采集;
機(jī)械負(fù)載——一般使用制動器,也有使用電機(jī)的,用于對被試電機(jī)提供反向的旋轉(zhuǎn)力矩,吸收被試電機(jī)運行時的功率,實現(xiàn)被試電機(jī)的“加載”,模擬其實際運行的工況;
電參數(shù)測試儀——用于被試電機(jī)電壓、電流、電功率等電參數(shù)的采集和顯示;
電機(jī)測試儀——用于采集扭矩轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號并以數(shù)字顯示被試電機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩、機(jī)械功率;
測功機(jī)控制器——用于控制機(jī)械負(fù)載輸出不同的扭矩;
電源——用于系統(tǒng)和被試電機(jī)的供電。
對于用戶來說,測功機(jī)解決了最麻煩的問題——加載和數(shù)據(jù)采集,但對于測試結(jié)果的處理還是需要人工去完成。從需求層面來分析就是以下的圖:

一套電機(jī)測試系統(tǒng)的自我修養(yǎng)
一套理想的電機(jī)測試系統(tǒng),在進(jìn)行每一個測試項目時,測試人員只需要關(guān)注輸入量(設(shè)定測試環(huán)境參數(shù)),就可以獲得輸出量(測試結(jié)果及報表)。于是測功機(jī)又做了一次華麗升級,通過引入PLC和工控機(jī),實現(xiàn)了控制、加載、測量的自動化:

行業(yè)化與專業(yè)化的未來
當(dāng)前電機(jī)測試系統(tǒng)的基本框架已經(jīng)成熟,那么下一步的發(fā)展方向該走向何方?我們回頭分析一下電機(jī)這一個測試對象。電機(jī)的家族是很龐大的,正如文章前面說的,不同種類的電機(jī)是具備不同的特性,需要關(guān)注的性能點是不一樣的。像伺服電機(jī)關(guān)注其控制的線性度和控制速度、家電電機(jī)關(guān)注其效率、電動汽車電機(jī)關(guān)注其功率密度和高效區(qū)……未來,電機(jī)測試系統(tǒng)也要跟隨不同的電機(jī)行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行測試功能的補(bǔ)充和完善。
