图 ! 直流电机性能测试系统原理图

负载工位 "电机输出轴联轴器与加载系统可靠连接#$
通过转矩%转速传感器测量减速后的转速和转矩&

磁粉制动器用来实现对电机的加载$它是根据电

磁原理利用磁粉传递转矩的$具有响应速度快’结构简
单等优点&在系统中$为了保证加载精度$扭矩的加载
采用闭环控制的方式$计算机通过 !(位的 )*+ 将控
制信号送至功率放大器$功率放大器的输出电流与给
定电压信号成比例关系$从而保证了加载控制信号的
精度&另外在负载测试的情况下可将加载方式转换开
关拨到自动档$这时由计算机控制负载的大小$若拨到
手动档$则可通过调节操作台上的电位计人工控制负
载大小

,!-

由于电机转速范围比较大$而转矩%转速传感器

所测的转速范围较小$所以实际中电机转速必须先经
过减速器减速到适合传感器的输入范围才能测量负载

时的转矩和转速&

采集信号处理单元作用是对各传感器信号进行调

理$使之满足计算机采集的要求&需要采集的物理量包
括空载转速’负载转速’转矩信号以及电机的电压电流
信号$其中空载转速’负载转速’转矩信号均为数字信
号$通过信号调理电路后进入计算机计数卡完成转速
和转矩的采集&电机电流测量通过电流互感器将电流
转换成电压$电机电压信号从电机接线柱处直接引出$
这两路模拟信号由计算机通过 +*)完成采集

,.-

/ 软件设计

电机性能测试系统软件运行于 01

23456界面下$

使用结构化’模块化的程序设计方法$设计了信号设置
模块’系统参数模块’电机试验模块和数据处理模块$

并解决了图形方式下用户的输入问题

,.-

&系统软件主

界面如图 .所示&

图 . 测试系统软件主界面

/78 信号设置模块

该模块的功能是在试验前设置负载测试点$负载

测试点的最大值为 .79:;$最小值为 <7=:;$当输入
测试值大于 !7(:; 时$界面会出现提示信息&
/7> 系统参数模块

,=-

该模块功能包括进行系统标定和设置试验信息&
由于各传感器采集的物理量与实际值存在偏差$

所以要标定各个采集物理量 "包括空载转速和负载转
速’转矩’电压’电流#的比例系数和偏移量&方法如下?
记录多组采集值与实测值"为提高测试精度$最好遍及
被测量的整个可能范围 #$对数据进行最小二乘拟合$
拟合出的直线方程的斜率和截距就是所求得比例系数

和偏移量&

设置各种试验信息$包括操作员代号和电机型号’

编号等$这些信息将显示在试验窗口的右侧以及试验
报告上&

/7/ 电机试验模块

电机试验时软件可以通过装在试验台上的接近开

关自动识别当前电机试验台是在进行空载试验还是负

载试验$从而进行不同的处理&该模块包括试验数据的
采集和显示$数据采集是通过数据采集卡和计时计数
卡来实现&数据显示包括两种?曲线显示和表格显示$
曲线显示是主要的数据显示方式&曲线显示分为 @A
模式显示和 @B模式显示$@A模式下显示的是各个
物理量随时间的变化曲线C@B模式显示的是电机的
电压’转速’扭矩’输入功率’输出功率和效率随电机电
流的变化曲线$用户可以在两种模式间自由切换&

/7D 数据处理模块

该模块包括试验数据的保存’打印’分析和图形放

大等&

仪

器

仪

表

学

报

第 .(卷