一种三相异步电动机测试分析系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动机生产与检修领域，主要应用于三相异步电动机检修后的综合性 能测试，也可用于三相异步电动机出厂快速测试。
【背景技术】
[0002] 中小型三相异步电动机是现代化成产与建设中被广泛使用的动力设备，随着国内 自动化水平的不断提高，其结构简单、坚固耐用等特点，使得其产量与使用量均在大幅增 加。
[0003] 中小型三相异步电动机主要用于风机、压缩机、泵类以及各种纺织机械、机床、起 重机械和冶金矿山机械等的配套设备，其运用的工况差异显著，由于电机选型不当，使用环 境不合理，维护保养不及时等造成的电机烧毁现象比比皆是。一般来说，电机烧损后经过维 修仍可使用，但由于在修理过程中采用火烧等办法取出导线，铁芯性能难免有所降低，电机 输出功率如何、功率因数怎样、机械效率多少，等等，因缺乏必要的检验测试设备，对电机的 电磁参数难以了解。因此，继电保护不能正确整定、电机过载过热得不到及时保护，修过的 电机不久又被烧毁，"烧了修，修了烧"，不仅直接经济损失惨重，而且因此造成停产，其间接 经济损失十分巨大。
[0004] 一般来说，只要按照设计文件的要求制造，三相异步电动机的质量不难得到保证。 但是，由于种种原因，新出厂的电动机也有类似"鼠笼断条"的"内伤"现象发生。
[0005]目前，在实际应用中的电动机测试手段主要有使用测功机的测试系统、人工检测 与传统仪器检测，然而，由于测功机之类的实际功率输出设备价格非常昂贵，而且试验过程 需要消耗电能，因此全国共有电机生产厂大约300多家，只有少数厂家才能对出厂电机进 行全面检查，由此而导致某些电机虽然能运转但性能指标达不到技术标准的要求；其次，人 工检测需要多人配合工作，造成人工的浪费，并且读数据无法达到各物理量同步读取，造成 测量误差，在后期计算处理数据时也经常失误造成计算错误等，所以，存在费时费力、效率 低下、准确度差等缺点；再次，传统仪器检测需要工作人员阅读大量各种仪器的资料以针对 不同物理量进行测量，可能造成人走或资料丢失，设备就无人能用的现象发生，并且存在自 动化与集成化程度不高的缺点。
【发明内容】
[0006] 针对现有三相异步电动机测试技术存在的系统价格高、功耗大、智能以及集成度 差等不足，本发明提供一种低负荷、智能型三相异步电动机测试分析系统。
[0007] 本发明提供一种三相异步电动机测试分析系统，其特征在于，包括三相电源（1)、 断路器DZ(2)、变压器Tl(3)、三相数控柱式无级调压器（4)、电压互感器2PT(5)、电流 互感器3(^(6)、接触器1(：(7)、接触器2(：(8)、接触器3(：(9)、？(：机（10)、可编程逻辑控 制器LM3109(11)、调压器控制器（12)、直流电阻测量器YD-2512(13)、绝缘电阻测量器 YD-9820(14)、三相电量采集器PM800(15)、绕组转换电路（16)、R-C阻容吸收（17)、继电 器控制与系统反馈电路（18)、待测电动机（19)、开关电源（20)、继电器1J(21)、继电器 2J(22)、继电器3J(23)、继电器4J(24)、继电器5J(25)等。
[0008] 本发明提供一种三相异步电动机测试分析系统，包括电源系统、控制系统、测量系 统、通信系统、数据分析处理系统，其中：
[0009] 所述电源系统接入1140V三相电网，由PC机（10)通过总线控制调压器控制器 (12)，从而控制三相数控柱式无级调压器（4)，为系统交流测试提供连续无级可调三相交流 电压；
[0010] 所述控制系统通过可编程逻辑控制器LM3109 (11)，结合PC机（10)指令对系统各 部分进行控制；
[0011] 所述测量系统由三相电量采集器PM800(15)、直流电阻测量器YD-2512(13)和绝 缘电阻测量器YD-9820 (14)分别与PC机（10)相连所组成,对电动机进行电动机电磁参数 测试、电动机空载与堵转特性曲线测绘；
[0012] 所述通信系统由调压器控制器（12)、三相电量采集器PM800(15)和可编程逻辑控 制器LM3109(11)经RS-485总线与PC机（10)相连；直流电阻测量器YD-2512(13)与绝缘 电阻测量器YD-9820 (14)分别经RS-232总线与PC机（10)相连；
[0013] 所述数据分析处理系统由PC机（10)对电动机电磁参数测试和电动机空载与堵转 特性曲线测绘所得原始数据进行分析处理，并产生报告单和特性曲线图。
[0014] 本发明提供一种三相异步电动机测试分析系统，所述电磁参数测试包括带电测试 项目和不带电测试项目，其中：
[0015] 所述带电测试项目由电压互感器2PT(5)和电流互感器3CT(6)分别连接三相电量 采集器PM800(15)电压和电流输入端，对电动机进行25%额定电压下的堵转测试、130%额 定电压下的超压测试以及1〇〇%、75%、50%额定电压下的空载测试；
[0016] 所述不带电测试项目由绕组转换电路连接直流电阻测量器YD-2512 (13)输入端， 采集直流电阻值；由绝缘电阻测量器YD-9820 (14)采集绝缘电阻值。
[0017] 本发明提供一种三相异步电动机测试分析系统，所述数据分析处理系统中，对电 动机电磁参数测试所得数据通过做圆图法进行分析，得到三相异步电动机的输出功率、效 率、功率因数、转差率、电磁转矩，其中：
[0023] 本发明提供一种三相异步电动机测试分析系统，所述数据分析处理系统中，对电 动机空载与堵转特性曲线测绘所得三相电流与三相电压数据进行分析处理，得出电动机空 载测试特性曲线和电动机堵转测试特性曲线，其中：
[0024] 所述电动机空载测试特性曲线包括空载电流I。与输入功率P。、空载电流I。与外施 电压U。的关系曲线，gpI。=f(UQ/UN)，P。=f(UQ/UN)2,Un为额定电压；
[0025] 所述电动机堵转测试测试特性曲线包括堵转电流Ik与外施电压Uk、转矩Tk与外施 电压Uk关系曲线，即Ik =f(Uk)，Tk =f(Uk)。
[0026] 本发明提供一种三相异步电动机测试分析系统，包括一种通过使用ACCESS软件 编写的三相异步电动机额定参数数据库，录入、修改、查询存储于PC机（10)中的三相异步 电动机的型号、额定参数。
[0027] 本发明提供一种三相异步电动机测试分析系统，如图3,测试流程：从PC机（10) 输入测试信息，包括电动机型号选择、测试日期、测试单位、测试操作员；选择测试类型，分 别进行电磁参数测试（依次进行直流电阻测试、绝缘电阻测试、25%额定电压下的堵转测 试、130%额定电压下的超压测试、100%、75%、50%额定电压下的空载测试）或者特性曲 线测试（依次进行堵转特性曲线测试、空载特性曲线测试），测试开始；测试结束后，由PC 机（10)对所得测试数据进行分析处理，生成测试结果；由打印机打印输出。
【附图说明】
[0028] 图1是本发明采用的三相异步电动机的圆图法分析图；
[0029] 图2是本发明提供的一种三相异步电动机测试分析系统连接示意图；
[0030] 图3是本发明提供的一种三相异步电动机测试分析系统测试流程示意图。 具体实施方案
[0031] 本发明提供一种三相异步电动机测试分析系统，本系统包括电源系统、控制系统、 测量系统、通信系统、数据分析处理系统，其中：
[0032] 1电源系统
[0033] 电源系统接入1140V三相电源（1)母线，下面连接断路器DZ⑵上级，断路器 DZ(2)下级通过三相触点连接三相数控柱式无级调压器（4)输入端，通过两相触点连接变 压器Tl(3) -次侧。其中三相数控柱式无级调压器（4)用于为待测电机提供交流测试电压， 三相数控柱式无级调压器（4)输出端接接触器1C(7)上级；其中变压器Tl(3)二次侧输出 220V交流电压，为断路器DZ(2)分励、交流接触器1C、交流接触器2C、交流接触器3C等提 供控制电压，变压器Tl(3)二次侧并接开关电源（20)，输出24V直流电压，为系统中各继电 器、可编程逻辑控制器LM3019 (11)等提供直流电压。
[0034] 2控制系统
[0035]控制系统通过可编程逻辑控制器LM3109 (11)，结合PC机（10)指令对系统各部分 进行控制。
[0036] 控制终端接触器IC(7)上级接三相数控柱式无级调压器（4)输出端，接触器IC(7) 下级（并接R-C阻容吸收（17))接待测电机（19)，由可编程逻辑控制器LM3109(11)经继电 器IJ(21)控制其通断；
[0037] 控制终端接触器2C(8)上级经绕组转换电路（A相触点接继电器4J(24)常开触点 下级，B相触点并接继电器4J(24)常闭触点下级和继电器5J(25)常开触点下级，C相触点 接继电器J5 (25)常闭触点下级；继电器J4 (24)与继电器J5 (25)各自常开常闭触点上级并 接，并分别连接直流电阻测量器YD-2512 (13)两个输出端）接直流电阻测量器YD-2512 (13) 输入端，接触器1C(7)下级接待测电机（19)，由可编程逻辑控制器LM3109(11)经继电器 2J(22)控制其通断。
[0038] 控制终端接触器3C(9)上级接绝缘电阻测量器YD-9820(14)输出端，接触器3C(9) 下级由一根电缆接待测电机（19)绕组，另两个电缆接待测电机（19)机壳，由可编程逻辑控 制器LM3109(11)经继电器3J(23)控制其通断。
[0039] 控制终端断路器DZ(2)上级接1140V三相电源（1)，断路器DZ(2)下级接三相数控 柱式无级调压器（4)输入端，由可编程逻辑控制器LM3109(11)经继电器6J(26)控制其断 开。
[0040] 控制终端三相数控柱式无级调压器（4)输入端接断路器DZ(2)下级，输出端接接 触器1C(7)上级，由调压器控制器（12)接收PC机（10)信号对其进行控制。
[0041] 3测量系统
[0042] 测量系统包括交流量测量、直流电阻测量、绝缘电阻测量。
[0043] 交流量测量：电压互感器2PT(5)