首页 > 技术中心 > 基础知识 > 陀螺仪电机测试整体解决方案

陀螺仪电机测试整体解决方案

  陀螺仪电机是保持陀螺高速转动的驱动力来源,其输出的稳定性直接决定着陀螺的稳定性。为确保产品品质,陀螺仪电机出厂前必须经过长时间运行,并监测其稳定性。

  陀螺仪电机的稳定性可通过其输入电参量的稳定性体现出来。电机机械能做功的有功功率计算方式如下:

  P=UIcosφ 其中cosφ为功率因数,φ为电压电流的相位角差。

  这表明,仅测量陀螺仪电机的电压、电流是不够的,尤其是陀螺仪电机的功率因数并不高,相位角差的轻微波动会造成功率因数较大的波动,导致即使电压、电流稳定功率却出现变动的情况。

陀螺仪电机测试指标

  为了满足陀螺仪电机稳定度测试需求,结合工程实践,需要测试如下指标:

  ● 电压基波有效值、电压真有效值;

  ● 电流基波有效值、电流真有效值;

  ● 频率、总谐波失真、总谐波因数;

  ● 电压、电流正序分量及负序分量;

  ● 电压、电流、频率稳定度;

  ● 电压、电流的100kHz范围内谐波及相位;

  ● 有功功率、基波功率、功率因数、位移因数、谐波功率;

  ● 无功功率、视在功率、位移无功功率、畸变无功功率;

  ● 电压、电流测量精度为0.1%,功率测量精度为0.2%;

  ● 0.1Hz以上的次谐波,各种频率的间谐波;

  ● 7种国标及国际标准定义的三相不平衡度。

陀螺仪电机测试方案

  对于采用三相交流输入的陀螺仪电机,如采用二瓦计法,一台陀螺仪电机需要2路电压和2路电流通道的测量;如采用三瓦计法,一台陀螺仪电机需要3路电压和3路电流通道的测量。陀螺仪电机需要考察长期运行稳定性,测试周期往往以天计算。为保证测试效率,采用以下多功率分析仪并连测试的方案,可实现数十台陀螺电机的同时测量。

  变频电量分析仪采用DH2000,每台DH2000连接6个数字变送器,采用二瓦计法可测量三台两相或三相陀螺仪电机;采用三瓦计法可测量两台三相陀螺仪电机,一套测试柜共用一台变频测试电源供电。

  当采用三瓦计法测量三相功率时,每相均采用一个数字变送器进行测量,由于该电机的中性线未引出,可以利用同型号的数字变送器电压通道输入阻抗相等的原理,构建虚拟中性点。

  为了实现自动化测试。共采用3台开关量测控子站DC0404对试验电源进行分合控制。

陀螺仪电机自动化测试平台构成

  图1. 陀螺仪电机自动化测试平台构成

  每套陀螺仪电机自动化测试平台包含一个测试柜和一台上位机。测试柜和上位机之间通过以太网相连。

  上位机安装DCCS2012试验数据采集软件、DH2000谐波分析软件,数据库服务器用于存储所有试验原始数据,保证数据的完整性,以便事后对数据进行进行提取分析、数据挖掘。

  上位机软件预置三种试验模式,即二瓦计试验模式、三瓦计试验模式、两相电机试验模式。每种试验模式根据接线方式的不同,数据分析处理方式不同。在进行试验时,只需选择对应的试验模式界面即可,软件自动进行分析运算并显示结果。

陀螺仪电机自动化测试系统效果图

  图1. 陀螺仪电机自动化测试系统效果图

  1~9台被测陀螺仪电机安装在测试台架上。每台电机三相线均分为电压线和电流线,因此,每台电机共6根测试线。所有测试线均与54芯航空插座相连。

  采用二瓦计法时(含两相陀螺仪电机试验),测试台架共可连接9台被试电机,采用三瓦计法时,测试台架共可连接6台被试电机。

陀螺仪电机测试系统技术参数

01YM系列变频测试电源

  ● 额定输出电压:0~220V;

  ● 额定输出电流:0~20A;

  ● 总谐波失真:≤0.5%;

  ● 输出电压精度:≤1%;

  ● 输出电压步进值:0.1V;

  ● 三相不平衡度:≤1%;

  ● 输出频率:5Hz~10000Hz;

  ● 频率精度:0.01%;

  ● 频率步进值:0.01Hz;

  ● 相位步进值:0.1°;

  ● 输出谐波范围:50次以内谐波;

  ● 额定条件下局放量:≤10pC;

02DH2000变频功率分析仪

  ● USB2.0接口,最高数据速率为29MByte/S;

  ● 最多12个采样通道,所有通道同步采样,每个通道的最高采样频率为250kHz;

  ● 16位AD采样,采样结果采用四字节浮点数表示;

  ● DH2000数据采集系统的精度指标取决于采用的前端数字化产品:SP系列变频功率传感器和DT系列数字变送器;

  ● 采样通道信号的基波有效值、真有效值、谐波测量;

  ● 组合通道的基波功率、有功功率、谐波功率测量;

  ● 数字仪表或指针仪表显示;

  ● 趋势曲线显示;

  ● 实时波形显示,支持长时间记录(记录时间取决于硬盘空间)和回放,可实现各类无纸记录仪,且存储容量远远大于常规无纸记录仪;

  ● 谐波分析,最高支持2000次谐波分析;

  ● 数字滤波,巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等多种阶数可选、截止频率可选的低通、带通、高通数字滤波器。

03DT223B数字变送器

  ● 额定测试电压:128V;

  ● 额定测试电流:1.28A;

  ● 电压准确测试范围:0.64V~128V(0.5%Un~100%Un);

  ● 电流准确测试范围:1.28mA~1.28A(1%In~100%In);

  ● 电压测试量程:0.5V/1V/2V/4V/8V/16V/32V/64V/128V;

  ● 电流测试量程:20mA/40mA/80mA/160mA/320mA/640mA/1.28A;

  ● 基波频率测试范围:DC,0.1Hz~1500Hz;

  ● 电压/电流测量准确度:0.1%rd;

  ● 功率测量准确度:0.2%rd;

  ● 功率因数测量范围:0.05~1;

  ● 供电电源:自带直流电源适配器;

  ● 通讯接口:ST多模光纤。

04DC0404开关量测控子站

  ● 输入通道:4路无源触点;

  ● 输出通道:4路继电器输出,220V/1A;

  ● 通讯接口:RS485或光纤;

  ● 供电电源:AC220V,50/60Hz。

银河天涛陀螺仪测试整体解决方案技术优势

  ● 提供整套陀螺仪电机测试解决方案,可实现多台电机长期自动化测试;

  ● 变送器直接采集电参量,角差指标可控并能精确测量;

  ● 可实现低功率因数下高精度有功功率、视在功率、基波功率、谐波功率的测量;

  ● 灵活配置通道数量,可通过网络扩展,实现多组电机的同步测试;

  ● 能够对测试原始数据(波形)进行记录,建立电机特性档案,方便后续分析。