陀螺儀電機(jī)測(cè)試整體解決方案

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發(fā)布時(shí)間：2015/6/3 17:19:56
作者：銀河電氣

　　陀螺儀電機(jī)是保持陀螺高速轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源，其輸出的穩(wěn)定性直接決定著陀螺的穩(wěn)定性。為確保產(chǎn)品品質(zhì)，陀螺儀電機(jī)出廠前必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，并監(jiān)測(cè)其穩(wěn)定性。

　　陀螺儀電機(jī)的穩(wěn)定性可通過(guò)其輸入電參量的穩(wěn)定性體現(xiàn)出來(lái)。電機(jī)機(jī)械能做功的有功功率計(jì)算方式如下：

電機(jī)機(jī)械能做功的有功功率計(jì)算方式

　　其中cosφ為功率因數(shù)，φ為電壓電流的相位角差。

　　這表明，僅測(cè)量陀螺儀電機(jī)的電壓、電流是不夠的，尤其是陀螺儀電機(jī)的功率因數(shù)并不高，相位角差的輕微波動(dòng)會(huì)造成功率因數(shù)較大的波動(dòng)，導(dǎo)致即使電壓、電流穩(wěn)定功率卻出現(xiàn)變動(dòng)的情況。

一陀螺儀電機(jī)測(cè)試指標(biāo)

　　為了滿足陀螺儀電機(jī)穩(wěn)定度測(cè)試需求，結(jié)合工程實(shí)踐，銀河電氣提出以下測(cè)試指標(biāo)：
　　電壓基波有效值、電壓真有效值;
　　電流基波有效值、電流真有效值;
　　有功功率、基波功率、功率因數(shù)、位移因數(shù)、諧波功率;
　　頻率、總諧波失真、總諧波因數(shù);
　　電壓、電流、頻率穩(wěn)定度;
　　電壓、電流正序分量及負(fù)序分量;
　　電壓、電流的100kHz范圍內(nèi)諧波及相位;
　　0.1Hz以上的次諧波，各種頻率的間諧波;
　　無(wú)功功率、視在功率、位移無(wú)功功率、畸變無(wú)功功率;
　　7種國(guó)標(biāo)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)定義的三相不平衡度。
　　電壓、電流測(cè)試精度為0.1%，功率測(cè)試精度0.2%。

二陀螺儀電機(jī)測(cè)試方案

　　對(duì)于采用三相交流輸入的陀螺儀電機(jī)，如采用二瓦計(jì)法，一臺(tái)陀螺儀電機(jī)需要2路電壓和2路電流通道的測(cè)量;如采用三瓦計(jì)法，一臺(tái)陀螺儀電機(jī)需要3路電壓和3路電流通道的測(cè)量。陀螺儀電機(jī)需要考察長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性，測(cè)試周期往往以天計(jì)算。為保證測(cè)試效率，采用以下多功率分析儀并連測(cè)試的方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)十臺(tái)陀螺電機(jī)的同時(shí)測(cè)量。

　　功率分析儀采用銀河電氣WP4000，每臺(tái)WP4000連接6個(gè)DT數(shù)字變送器，采用二瓦計(jì)法可測(cè)量三臺(tái)兩相或三相陀螺儀電機(jī);采用三瓦計(jì)法可測(cè)量?jī)膳_(tái)三相陀螺儀電機(jī)，一套測(cè)試柜共用一臺(tái)試驗(yàn)電源供電。

　　當(dāng)采用三瓦計(jì)法測(cè)量三相功率時(shí)，每相均采用一個(gè)DT數(shù)字變送器進(jìn)行測(cè)量，由于該電機(jī)的中性線未引出，可以利用同型號(hào)的DT數(shù)字變送器電壓通道輸入阻抗相等的原理，構(gòu)建虛擬中性點(diǎn)。

　　為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。共采用3臺(tái)開(kāi)關(guān)量測(cè)控子站DC0404對(duì)試驗(yàn)電源進(jìn)行分合控制。

陀螺儀電機(jī)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)構(gòu)成

　　圖1 陀螺儀電機(jī)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)構(gòu)成

　　每套陀螺儀電機(jī)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)包含一個(gè)測(cè)試柜和一臺(tái)上位機(jī)。測(cè)試柜和上位機(jī)之間通過(guò)以太網(wǎng)相連。

　　上位機(jī)安裝DCCS2012試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集軟件、DH2000諧波分析軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于存儲(chǔ)所有試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的完整性，以便事后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行提取分析、數(shù)據(jù)挖掘。

　　上位機(jī)軟件預(yù)置三種試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，即二瓦?jì)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、三瓦?jì)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、兩相電機(jī)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。每種試驗(yàn)?zāi)Ｊ礁鶕?jù)接線方式的不同，數(shù)據(jù)分析處理方式不同。用戶在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，只需選擇對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)?zāi)Ｊ浇缑婕纯?，軟件自?dòng)進(jìn)行分析運(yùn)算并顯示結(jié)果。

測(cè)試柜效果圖

　　圖2 測(cè)試柜效果圖

　　1~9臺(tái)被測(cè)陀螺儀電機(jī)安裝在測(cè)試臺(tái)架上。每臺(tái)電機(jī)三相線均分為電壓線和電流線，因此，每臺(tái)電機(jī)共6根測(cè)試線。所有測(cè)試線均與54芯航空插座相連。

　　采用二瓦計(jì)法時(shí)(含兩相陀螺儀電機(jī)試驗(yàn))，測(cè)試臺(tái)架共可連接9臺(tái)被試電機(jī)，采用三瓦計(jì)法時(shí)，測(cè)試臺(tái)架共可連接6臺(tái)被試電機(jī)。

三陀螺儀電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

01WP4000-6變頻功率分析儀

　　功率單元配置數(shù)量：6個(gè);
　　顯示方式：12.1寸液晶顯示屏，800x600真彩色;
　　安裝方式：嵌入式/臺(tái)式;
　　數(shù)據(jù)刷新速率(積分周期)：20 ms~2 S可設(shè) ;
　　功率單元通訊接口：光纖;
　　與上位機(jī)通訊接口：以太網(wǎng);
　　電源質(zhì)量：正序分量、負(fù)序分量，總諧波畸變率(THD)，總諧波因數(shù)(THF)，諧波電壓(HVF)/電流因數(shù)(HCF)等;
　　線路選擇：17種常用線路圖供選擇;
　　測(cè)量模式：基波有效值模式(H01)，真有效值模式(RMS)，校準(zhǔn)平均值模式(MEAN)，算術(shù)平均值模式(avg);
　　平均方式：滑動(dòng)平均，指數(shù)平均，智能平均，平均點(diǎn)數(shù)可設(shè);
　　諧波分析：提供0-99次諧波分析數(shù)據(jù)，顯示方式：柱狀圖、圖表;
　　其它接口：擴(kuò)展大屏幕(VGA接口)、功能擴(kuò)展接口、USB接口，同步光纖接口;
　　數(shù)據(jù)記錄：BMP截屏圖像，*.wav格式瞬態(tài)數(shù)據(jù);
　　供電電源：AC220V，50/60Hz;