電機測試系統(tǒng)的緣起
總所周知,電機是一種電氣和機械的融合結晶,要評價一款電機的性能,往往需要綜合很多試驗項目的結果去評估。一般一款電機從研發(fā)到生產之間,需要經歷型式試驗(研發(fā)、中試、質檢)和生產試驗(出廠)兩個階段,且根據電機種類、應用行業(yè)的不同,合共會包含十余種甚至幾十種試驗項目(如下圖)。

測功機的誕生
既然行業(yè)有需求,市場就會有對應的產品誕生。測試設備廠家發(fā)現(xiàn),電機的試驗大部分都要處于負載狀態(tài)下進行測試的,并且隨著嵌入式技術的日漸發(fā)展,對傳感器和儀器的通信與控制越來越便捷,于是他們測試儀器、傳感器、機械加載系統(tǒng)做了一次融合——初步意義上的測試系統(tǒng),測功機,誕生了。

安裝底座——用于被試電機的安裝固定;
扭矩轉速傳感器——用于被試電機的轉速、扭矩采集;
機械負載——一般使用制動器,也有使用電機的,用于對被試電機提供反向的旋轉力矩,吸收被試電機運行時的功率,實現(xiàn)被試電機的“加載”,模擬其實際運行的工況;
電參數測試儀——用于被試電機電壓、電流、電功率等電參數的采集和顯示;
電機測試儀——用于采集扭矩轉速傳感器的輸出信號并以數字顯示被試電機的轉速、扭矩、機械功率;
測功機控制器——用于控制機械負載輸出不同的扭矩;
電源——用于系統(tǒng)和被試電機的供電。
對于用戶來說,測功機解決了最麻煩的問題——加載和數據采集,但對于測試結果的處理還是需要人工去完成。從需求層面來分析就是以下的圖:

一套電機測試系統(tǒng)的自我修養(yǎng)
一套理想的電機測試系統(tǒng),在進行每一個測試項目時,測試人員只需要關注輸入量(設定測試環(huán)境參數),就可以獲得輸出量(測試結果及報表)。于是測功機又做了一次華麗升級,通過引入PLC和工控機,實現(xiàn)了控制、加載、測量的自動化:

行業(yè)化與專業(yè)化的未來
當前電機測試系統(tǒng)的基本框架已經成熟,那么下一步的發(fā)展方向該走向何方?我們回頭分析一下電機這一個測試對象。電機的家族是很龐大的,正如文章前面說的,不同種類的電機是具備不同的特性,需要關注的性能點是不一樣的。像伺服電機關注其控制的線性度和控制速度、家電電機關注其效率、電動汽車電機關注其功率密度和高效區(qū)……未來,電機測試系統(tǒng)也要跟隨不同的電機行業(yè)應用進行測試功能的補充和完善。
