電機(jī)的智能化測(cè)試技術(shù)
任仲岳（上海交通大學(xué)）
楊明彰（上海飛躍汽車(chē)配件廠）
1概 述
長(zhǎng)期來(lái)，電機(jī)測(cè)試技術(shù)處于極為落后的狀態(tài)，做一次電機(jī)的全性能試驗(yàn)，必須在專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)室，要有專(zhuān)門(mén)的機(jī)組裝備、傳感器以及幾個(gè)人做幾天，設(shè)備投資大，能量消耗大。為****改變我國(guó)電機(jī)測(cè)試技術(shù)的落后面貌，有必要探索一條簡(jiǎn)易而可靠的電機(jī)測(cè)試技術(shù)。
80年代，采用了微電腦輔助測(cè)試系統(tǒng)，即cat系統(tǒng)，但它仍然沒(méi)有充分發(fā)揮微電腦的優(yōu)越功能，仍然需要整套機(jī)組裝備、傳感器、專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)室、人員以及消耗能量，并沒(méi)有完全****改變傳統(tǒng)的電機(jī)測(cè)試方法。
在90年代的今天，微電腦的發(fā)展更為迅速。應(yīng)充分利用微電腦、微電子技術(shù)的發(fā)展，采用智能化測(cè)試技術(shù)。它不要任何輔助設(shè)備、機(jī)組裝備，甚至在電機(jī)使用運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，就可測(cè)定電機(jī)的全部性能，全自動(dòng)化測(cè)試打印。高度智能化，需要長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累和學(xué)術(shù)研究，尋找和推理出極為精細(xì)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上采用微電子、微電腦技術(shù)，從而達(dá)到電機(jī)測(cè)試技術(shù)的智能化，這樣的智能化測(cè)試技術(shù)不耗能，不要專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室，茌現(xiàn)場(chǎng)僅僅幾分鐘甚至更短的時(shí)間就能全自動(dòng)打印出測(cè)試報(bào)告。不僅投資少，不消耗能量，勞動(dòng)強(qiáng)度也大大降低，測(cè)試效率大大提高，簡(jiǎn)單、實(shí)用、方便、價(jià)廉。
我們?cè)诮陙?lái)不僅研制成了交流電機(jī)甑智能化測(cè)試儀器，又研制成了直流（永磁電機(jī)的智能化測(cè)試儀器，今后將不斷發(fā)展，將各種電機(jī)，如單相電機(jī)、同步電機(jī)、變壓器、力矩電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等全部研制成一叩系列的智能化測(cè)試儀器，使電機(jī)制造行業(yè)的測(cè)試技術(shù)朝一個(gè)全新的方向發(fā)展。
本文介紹三相異步電動(dòng)機(jī)性能智能化測(cè)試。
2交流電機(jī)智能化測(cè)試儀
三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性，經(jīng)過(guò)一系列數(shù)學(xué)模型的推理以及成彳‘臺(tái)電機(jī)的試驗(yàn)，該儀器具備了可在現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)運(yùn)行情況下，甚至任意狀態(tài)下（電機(jī)空載也可），不需要任何裝備就可立即打印出電機(jī)的全性能報(bào)告，該全性能報(bào)告包括以百分之150pn到百分之5pn，每隔百分之5pn打印出一組數(shù)據(jù)。
實(shí)際上儀器只進(jìn)行電量的測(cè)定或采樣，主要是電壓、電流，然后經(jīng)過(guò)一系列的數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出全部性能，而電量的測(cè)定或采樣不必限制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。這給使用者帶來(lái)極大的方便翻使用隨意性。
由于三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)理是一致的，這樣的智能化技術(shù)適用于三相異步電動(dòng)機(jī)，不管它是國(guó)內(nèi)的、國(guó)外的，80年代的jo系列，還是y系列都能適用。電機(jī)的智能化測(cè)試技術(shù)不僅如此，它還可測(cè)定打印出運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)運(yùn)行工況： p1、p2、i1、η、cosφ。當(dāng)然，每一臺(tái)電機(jī)的測(cè)試必須輸入必要的參數(shù)，如額定數(shù)據(jù)等。
智能化測(cè)試儀的主要原理是通過(guò)輸入量的測(cè)定減去電機(jī)損耗就能得到輸出功率和效率，當(dāng)然全部問(wèn)題在于損耗的計(jì)算必須采用經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)和推理，得出能符合測(cè)試精度要求的公式，一般書(shū)本上的公式是****不能采用的。
經(jīng)對(duì)一些2、4、6、8極電機(jī)，用該儀器測(cè)試結(jié)果和用傳統(tǒng)方法測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)比較，比差約在百分之1以?xún)?nèi)。
3直流（永磁）電機(jī)智能化測(cè)試
直流（永磁）電機(jī)的智能化測(cè)試技術(shù)，也同樣采用數(shù)字模型和微電子技術(shù)，使得測(cè)試方法即要在電機(jī)空轉(zhuǎn)情況下不需要任何其它裝備就可測(cè)出電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)速和額定功率。最近，永磁電機(jī)生產(chǎn)廠都紛紛前來(lái)要求這樣一種it系統(tǒng)。
這個(gè)系統(tǒng)主要是通過(guò)iδ、no的測(cè)定，然后經(jīng)過(guò)一系列數(shù)學(xué)模型的運(yùn)算，就可得出所需要的額定轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)速和額定輸出功率。方法極為簡(jiǎn)便，不要任何設(shè)備，勞動(dòng)強(qiáng)度降低，測(cè)試效率提高，僅幾秒鐘便測(cè)試完畢。
同樣，由于永磁電機(jī)的機(jī)理是一致的，最近對(duì)雨刮永磁電機(jī)用智能技術(shù)測(cè)試和用傳統(tǒng)方法（加法碼）測(cè)試，其結(jié)果對(duì)比數(shù)據(jù)為：
雨刮永磁直流電機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)
4原理框圖
4.1 直流永磁電機(jī)
電機(jī)空載測(cè)定，原理框圖如圖1所示。
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