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電機試驗臺
電機試驗臺
概述
科學技術(shù)的發(fā)展對電機性能和質(zhì)量指標提出了越來越高的要求，電機測試技術(shù)的發(fā)展與電機工業(yè)的發(fā)展是密切相關(guān)的。電機試驗是對電機裝配質(zhì)量及技術(shù)性能綜合評價的重要環(huán)節(jié)，是電機制造和生產(chǎn)的重要工序。傳統(tǒng)的試驗設(shè)備和方法由于操作時間長，需觀測的儀器多，人工讀取測試數(shù)據(jù)和進行數(shù)據(jù)分析、計算，在一定程度上影響了電機試驗的質(zhì)量和精度。隨著電機設(shè)計水平、工藝水平的進一步提升，以及電機原材料的性能不斷提高，電機的性能和質(zhì)量指標有了很大的提高。因此，對電機測試技術(shù)的要求也日益提高。
隨著科技水平的進步，提高電機試驗測試效率、降低操作人員勞動強度、提高測試精度和試驗質(zhì)量勢在必行，而由于測試理論的豐富、測試手段的進步、從來設(shè)備精度的提高以及自動化測試系統(tǒng)和電子計算機在測試中的廣泛應用，電機的測試技術(shù)也確實有了突飛猛進的發(fā)展。
電機試驗是利用儀器、儀表及相關(guān)設(shè)備，按照相關(guān)的規(guī)定，對電機制造過程中的半成品和成品，或以電機為主體的配套產(chǎn)品的電氣性能、力學性能、安全性能及可靠性等技術(shù)指標進行的檢驗。通過這些檢驗，可以全部或部分的反映被試電機的相關(guān)性能數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)，可以判斷被試電機是否符合設(shè)計要求、品質(zhì)的優(yōu)劣以及改進的目標和方向。電機試驗及檢測是電機研究、生產(chǎn)和維修過程中*的重要環(huán)節(jié)。因此，對于從事電機研究、生產(chǎn)或維修的單位來說，具備一套符合要求的電機試驗檢測設(shè)備是非常有必要的。
HSXM-690S全自動電機試驗臺采用了*的虛擬儀器技術(shù)，把計算機強大的計算能力和儀器設(shè)備的硬件測量、控制能力結(jié)合在一起，通過軟件實現(xiàn)對試驗的控制和資料的運算、分析、處理、顯示、打印及存儲，使系統(tǒng)功能淵源超過一般儀器的簡單組合，特別是在結(jié)果保存、波形存儲、同步測量、試驗報告生成、系統(tǒng)的擴張性、多功能等方面體現(xiàn)的*性是傳統(tǒng)手動試驗臺*的。
整系統(tǒng)全自動化、全微機化、率化，防誤操作安全功能設(shè)計。WINDODWS中文界面操作，自動采集測量數(shù)據(jù)，自動計算結(jié)果，自動生成出廠試驗報告并打印輸出，測量控制系統(tǒng)采用PLC編程控制，特別適用于對產(chǎn)品要求較高和批量檢測試驗的場合。
試驗臺簡介
背景
*和國家質(zhì)檢總局6月21日聯(lián)合印發(fā)《電機能效提升計劃（2013-2015年）》，計劃提出到2015年累計推廣電機1.7億千瓦，淘汰在用低效電機1.6億千瓦，實施電機系統(tǒng)節(jié)能技改1億千瓦，實施淘汰電機再制造2000萬千瓦。
標準化電機試驗臺是銀河電氣響應節(jié)能減排，針對電機能效提升計劃而推出的新型試驗系統(tǒng)。標準化電機試驗臺將復雜系統(tǒng)標準化、儀器化，提高了系統(tǒng)可靠性，簡化了安裝調(diào)試過程，降低了系統(tǒng)成本。
工作原理
標準化電機試驗臺由試驗電源、電參數(shù)測試系統(tǒng)、試驗測控系統(tǒng)、電機試驗測控報表軟件等構(gòu)成。
電機試驗臺工作原理
試驗臺由兩臺試驗電源分別驅(qū)動對拖的兩臺電機，一臺作電動機運行，一臺作發(fā)電機運行；試驗電源采用靜止變頻電源，兩臺試驗電源共用整流單元，發(fā)電機發(fā)出的電能經(jīng)過試驗電源反向整流為直流電后供電動機試驗電源的逆變單元使用，電網(wǎng)只需補充兩臺電機的損耗，相比電力測功機等直接消耗方案，可節(jié)約用電70%~90%。
電參數(shù)測試系統(tǒng)采用由變頻功率傳感器和變頻功率分析儀構(gòu)成的變頻功率測試系統(tǒng)。因此，既能滿足工頻電機的低頻堵轉(zhuǎn)、超速等試驗測試需要，也能滿足變頻電機試驗測試需要，還可對試驗電源的諧波等參數(shù)進行測試分析。
試驗測控系統(tǒng)采用分布式測控系統(tǒng)，主要用于測量扭矩、轉(zhuǎn)速、溫度等非電量參數(shù)和試驗過程中需要監(jiān)視的電參量。
試驗過程由電機試驗測控報表軟件控制，試驗結(jié)束自動出具試驗報告和電機合格判定。
構(gòu)成特點
1、試驗電源
試驗電源采用靜止變頻電源，滿足GB/T1032-2012和GB755-2008對電機試驗電源的要求，受程序控制進行相應操作。
2、主電量測試
主電量測試采用變頻功率分析儀，滿足性能設(shè)計要求，變頻功率傳感器對試驗過程中主要電參量進行測量，通過光纖傳輸?shù)皆囼炁_變頻功率分析儀。
3、開關(guān)量測控
采用分布式測控系統(tǒng)完成對包括電源柜、測量開關(guān)柜等系統(tǒng)中所有開關(guān)的控制和測試。
4、模擬量測試
采用分布式測控系統(tǒng)完成對8路溫度和1路扭矩及轉(zhuǎn)速進行測試，通過光纖傳輸?shù)皆囼炁_變頻功率分析儀。
5、自動化試驗臺
通過各接口完成對設(shè)備的通信控制、獲得試驗過程的電量和非電量測量數(shù)據(jù)；
根據(jù)試驗項目完成對試驗電源的配置，對開關(guān)狀態(tài)進行控制，通過軟件設(shè)計實現(xiàn)試驗項目的過程控制，完成試驗過程，并獲取相應的試驗數(shù)據(jù)；
根據(jù)標準對試驗過程獲得的數(shù)據(jù)進行處理，獲得試驗結(jié)果，形成試驗報告；
試驗報告存儲、打印。
測量要求
編輯
干擾影響
電機試驗現(xiàn)場，干擾是不可避免的，尤其是采用變頻器供電的變頻電機試驗，其電磁干擾遠遠大于機組或調(diào)壓器供電的電機試驗。
工頻測量一般采用互感器，而變頻測量，一般采用霍爾電壓、電流傳感器等。前者輸出信號較大，一般是100V/，后者輸出信號較小，一般在15V/500mA以內(nèi)。
對于相同的電磁環(huán)境，信號越小，受干擾的影響越大。也就是說，前者干擾小，而信號大，后者信號小，而干擾大，此消彼長，導致變頻電機試驗測量受干擾的影響程度遠遠大于工頻電機試驗。
工況影響
電機試驗工況復雜，不同工況對測量設(shè)備有不同的要求，而相同測量設(shè)備，在不同工況下精度不同。不同工況對測量的影響，主要包括以下三個方面：
1、幅值影響
同樣的試驗臺，既可以做380V電機試驗，也可以做10kV電機試驗，能夠準確測量10kV的電壓傳感器，用于測量380V時，精度大大下降；而同樣的一臺電機，空載試驗與過載試驗時，電流大小差異很大，能準確測量大電流的傳感器，一般不能準確測量小電流；這是顯而易見的道理，正如用稱汽車的磅秤去稱人體重一樣，精度大大下降。因此，常規(guī)的設(shè)計是采用多個傳感器對不同大小的電壓和電流分別進行測量，就如：用磅秤稱汽車，用天平稱化學試劑一樣，都可以獲得較高的測量精度。
2、頻率影響
變頻電機試驗要求在較寬的頻率范圍內(nèi)都能保證相關(guān)標準要求的測量精度。
3、相位影響（功率因數(shù)影響）
同樣的儀表或傳感器，有相對固定的角差（相位誤差），而相同的角差，在不同功率因數(shù)時，對功率測量準確度的影響是不同的。并且，功率因數(shù)越低，對精度的影響越大。
然而，大部分電參數(shù)測量儀器儀表或傳感器在標稱精度時，往往忽視了上述影響，其標稱的精度指標只有在滿量程，頻率為50Hz，功率因數(shù)為1時，能夠成立。而對于實驗實際需要的各種工況下，精度指標下降或者未知。這樣，大大降低了試驗的準確性、科學性和可信性。
，是一種新型的電參數(shù)測試系統(tǒng)，可直接對15kV、7kA的高電壓和大電流直接進行測量，并且測量模塊（功率單元）采用前端數(shù)字化技術(shù)，直接將被測信號數(shù)字化之后，通過光纖將信號上傳至上位機，有效避免了電磁干擾的影響和傳輸環(huán)節(jié)的損耗。
變頻功率分析儀
而其標稱精度的方法，符合電機試驗的實際需要：在電機試驗實際需要的范圍內(nèi)，均能滿足標稱的精度指標。也就是說，一般儀器或系統(tǒng)以“點”標稱精度，而該儀器（系統(tǒng)）以“寬范圍”標稱精度：
電壓在額定值的0.75%~150%，電流在額定值的1%~200%，頻率在0.1~400Hz，功率因數(shù)在0.05~1范圍內(nèi)，均能達到標稱精度指標。
產(chǎn)品別稱
電機試驗臺、電機試驗系統(tǒng)、電機綜合試驗臺、電機綜合試驗系統(tǒng)、交流電機綜合試驗臺、直流電機綜合試驗臺.
產(chǎn)品特性
◆ 試驗系統(tǒng)的基本組成
試驗系統(tǒng)由試驗電源、動力開關(guān)屏柜、信號傳感裝置與功率測量設(shè)備、自動化試驗測量單元和控制操作臺及交流電機試驗軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等部分組成。型式試驗中的負載設(shè)備可依據(jù)用戶要求選用陪試電機（包含直流發(fā)電機、交流發(fā)電機、繞線型轉(zhuǎn)子電機）、電渦流測功機、磁粉測功機、磁粉制動器等多種設(shè)備，滿足不同電機的型式試驗需要。
◆ 測量方式：采用微機測量
測量柜配置電流、電壓傳感器，中間環(huán)節(jié)采用信號調(diào)理接口模塊，由計算機完成信號采集和測量任務。
◆ 控制方式：采用汽車級MCU直接控制
采用德國西門子公司汽車級的微型控制器進行聯(lián)鎖控制，聯(lián)鎖程序可根據(jù)用戶的要求定制、修改，控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定、系統(tǒng)可擴展性好。
◆ 操作方式：手動操作和自動操作方式并存
為避免微機故障時影響試驗工作，采用手動控制（面板按鈕操作）和自動控制（計算機鍵盤/鼠標操作）并存的方式，不便采用自動控制或微機出現(xiàn)故障，可以采用手動操作進行試驗。
◆ 試驗數(shù)據(jù)處理：試驗結(jié)果保存工控機或服務器內(nèi)
微機試驗臺配置國內(nèi)外原裝工業(yè)計算機，自動試驗的結(jié)果數(shù)據(jù)直接保存在試驗工控機硬盤中，手動測量的數(shù)據(jù)可由人工輸入到試驗軟件界面，再保存在存儲器內(nèi)，提供本機數(shù)據(jù)庫功能，可以進行試驗數(shù)據(jù)的本機查詢訪問，設(shè)計有試驗報告自動生成功能并提供輸出打印功能（配置惠普多功能激光打印機）。
技術(shù)參數(shù)
◆ 設(shè)計原則
以可靠性、安全性、經(jīng)濟性、實用性、可操作性、可維護性為設(shè)計原則，同時兼顧到*性。
◆ 適用范圍
滿足額定電壓380V、660V、1140V、3300V、6000V、10000V；額定功率1 ~ 15000kW，三相異步電動機的出廠及檢修試驗。
◆ 運行條件
◇*控制室額定工作溫度+20℃，允許變化范圍0℃～45℃，空氣相對濕度不超過85%。
◇*控制室遠離電磁場干擾與機械振動，避免腐蝕性氣體的侵蝕。
◇屏柜區(qū)、設(shè)備區(qū)環(huán)境溫度為-5℃～+45℃，空氣相對濕度在+40℃時不超過80%，在+25℃時不超過85%。
◇空氣中不得有過量的塵埃、酸、鹽、腐蝕及爆炸性氣體。
◇安裝海拔不超過1000m。
◆ 測試項目
用戶可根據(jù)自身要求，選擇如下試驗項目：
◇環(huán)境溫度測量
◇絕緣電阻測量
◇直流電阻測量（計算三相電阻不平衡度）
◇工頻耐壓試驗
◇匝間耐壓試驗
◇空載試驗（計算三相電流不平衡度）
◇堵轉(zhuǎn)試驗
◇加載試驗
◇效率試驗
◇溫升試驗。
系統(tǒng)完成電壓測量、電流測量、功率因數(shù)測量、有功率測量、無功功率測量，效率測量、頻率測量、輸出轉(zhuǎn)矩、輸出轉(zhuǎn)速、輸出功率、溫升等的測量和計算。
◆ 主要技術(shù)參數(shù)：
◇空載，堵轉(zhuǎn)、加載試驗、溫升：
電流測量精度：0.2%FS±3d
電壓測量精度：0.2%FS±3d
功率測量精度：0.5%FS±3d
電流不平衡度計算：0.1%FS±3d
溫度測量精度：0.5%±2d
轉(zhuǎn)速測量精度：0.2%FS±3d
扭矩測量精度：0.2%FS±3d
◇工頻耐壓試驗：
高壓電壓：0～30000V可調(diào)
高壓電流：0～3000mA
耐壓時間：0～9999S
◇匝間沖擊耐壓試驗：
電壓峰值：< 30000V，可調(diào)
波前時間：< 0.5us，可調(diào)
◇絕緣電阻測量
測量范圍：< 1000MΩ
測量精度：5%FS±5d
◇直流電阻測量：
測量電流：< 10A
測量電阻：0～200Ω
小分辨率：1uΩ
電阻不平衡度計算：0.1%FS±3d
測量精度：0.2%FS±3d
應用范圍
科研單位，如學校，實驗室；
企事業(yè)單位，電機試驗研發(fā)，出廠檢驗等；