摘 要

随着电机学的发展,多种类型电机得到广泛的应用,并应运而生了专门用于调速系统的变频电机。与普通异步电机相比变频电机采用更高的绝缘等级和温升设计,经特殊的磁场设计,进一步抑制高次谐波,以满足宽频、高效和低噪音的设计指标,同时也对变频电机测试系统提出了更高的要求^【1】。

本文介绍的是微型计算机和PLC逻辑控制类型的电机自动测试系统,其中它的逻辑控制部分由PC机和PLC构成：PC机主要是对整个试验过程的控制，包含数据处理、显示以及PLC的编写。PLC主要执行PC机命令，通过控制继电器和接触器来实现控制。

本文首先介绍了变频电机的应用情况及现在的发展现状，与其他的系统构件进行比较，分析其中的差别与优缺点，其次介绍该电机测试系统的构造及原理，与系统用到的器件和它们的功能，然后介绍系统软件的设计和编写，自动测试的实验过程算法，测试数据的处理，数据实验的结合，电机性能曲线的绘制，数据的保存和输出等，最后对系统和实验的完成过程进行总结，分析试验中遇到的问题，并联系国内外电机的发展和现状，对变频电机自动测试系统的发展方向进行期望与展望。

关键词：变频电机；自动测试系统；PLC

Abstract

With the development of power electronic technology and the development of AC speed regulation technology, many kinds of motors have been used more and more widely. Compared with ordinary asynchronous motor inverter motor with higher insulation grade and temperature design, by special magnetic field design, further suppress harmonics, to meet the design index of broadband, high efficiency and low noise, but also puts forward higher requirements for variable frequency motor testing system.

This paper introduces the automatic test system for motor type PC-BASE, in which its logic control part consists of PC and PLC: PC machine to realize intelligent control, instrument control and logic operation of the whole test process, PLC implementation of the PC command, the implementation of the system of relay control.

This paper first introduces the application of variable frequency motor and current development status quo, compared with other system components, analysis of the differences and advantages and disadvantages, then introduced the structure and principle of the motor testing system, and the system used for the devices and their functions, and then introduces the design and compilation of system software, the experimental process of the algorithm automatic testing, data processing, combined with experimental data, drawing the motor performance curve, data storage and output, the final completion of the system and the experiment was further improved and summarized, combined with the development and current situation of domestic and foreign motor, expectation and Prospect of motor automatic test system develop.

Key words: frequency conversion motor; automatic test system; PLC

摘 要 1

Abstract 2

第1章：绪论 5

1.1变频电机试验介绍 5

1.2变频电机发展前景 5

1.3电机自动测试系统的发展状况 6

1.4系统要求完成的目标 6

本章小结 7

第2章：系统的总体构成 8

2.1试验的系统结构与原理 8

2.1.1系统的总体构成 8

2.1.2系统总的构成原理 9

2.2 试验的电源及负载系统 10

2.2.1试验的电源系统 10

电源的原理图如2-2所示 10

2.2.2电动机试验负载系统 10

2.3 PLC逻辑控制系统 11

2.3.1 PLC的介绍 11

2.3.2 PLC的特点 11

2.3.3 PLC系统原理 12

2.4传感器与变送器 13

2.4.1电流变送器 13

2.4.2电压变送器 14

2.4.3温度传感器 14

2.4.4转速转矩传感器 15

2.4.5传感器与数据采集卡的连接 15

2.5数据采集卡 16

2.5.1数字采集卡的介绍和选取 16

2.5.2数据采集卡与PC机的配置 16

2.6设备之间的通信 17

2.6.1 PLC与PC机的通讯 17

2.6.2 PLC与变频器的配置 18

本章小结 18

第3章：变频电机自动测试试验的方法 19

3.1空载试验 19

3.1.1试验步骤： 19

3.1.2试验分析 19

3.2短路（堵转）试验 21

3.2.1 试验步骤 21

3.2.2 试验分析 21

3.3负载试验 22

3.3.1试验步骤 22

3.3.2试验分析 22

3.4温升试验 23

3.4.1试验步骤 23

3.4.2试验分析 23

本章小结 24

第4章：测试系统软件设计 25

4.1PLC程序的设计 25

4.1.1 S7-300的工作原理 25

4.1.2 PLC与S120的配置 25

4.2.各试验的算法 28

4.2.1空载试验的算法 28

4.2.2堵转试验(短路试验)算法 29

4.2.3负载试验算法 30

4.2.4温升试验算法 33

本章小结 34

第5章：电机测试数据处理 35

5.1实验数据的拟合 35

5.2试验数据拟合结果 36

5.2.1空载实验 36

5.2.2负载试验 37

本章小结 39

总 结 40

参考文献 41

致谢 43

第1章：绪论

1.1变频电机试验介绍

变频电机是以变频器为基础的电机系统，电机可以在变频器的驱动下得到不同的转速与转矩，以满足负载变化的要求。一般的变频电动机，是由传统的鼠笼式电动机衍生而来;通常把传统的电机用自冷风机改为独立出来的风机，并且提高了电机绕组绝缘的耐电晕性能。