微机控制的感应电动机特性测试系统
曾 捷 吴 凯 张宝琦(西安交通大学 710049)
1 引 言
电机特性的微机测试装置，往往安装在生产现场中使用，对测试装置的抗干扰能力和运行的可靠性提出了较高的要求。为此，研制了以单片微机为各测量项目的子机（下位机），PC微机为主机（上位机）的双机联合的微机测试系统。该系统综合了单片微机抗干扰能力强和PC微机运算能力强、存贮容量大、适用于文件管理等方面的优点，使系统功能强，运行稳定可靠。
2.1原理框图
如图1所示，单片微机通过扩展的各相应接口电路，应完成测量、控制、显示、报警、向PC主机传送数据等主要的测试任务。PC主机完成数据处理、曲线拟合、打印试验报告、绘制特性曲线、电机档案管理、向单片机传送测试程序等任务。
2.2电量的测量
根据三相感应电动机试验的国家标准规定，感应电机试验测量的输入电量为二相线电压UAB、U BC，三相线电流IA.二相功率PAB-A.PCB-C。电流、电压信号送至A/D接口，在一个周期内单片微机对其波形进行等时间间隔采集N个点的瞬时值，然后按离散化公式算出电流、电压的有效值和功率的平均值，即
为了防止电机电源频率波动对测量精度的影响，系统采用与电源频率同步的采样方法，使电量的测量精度提高到0.5级以上。
由于采用了波形快速采样法测量电量，省去了通常使用的昂贵的交流电流、电压、功率变送器，使系统简单、可靠、维护方便，且测量精度不受蛮送器精度的限制．
2.3被试电机运行状态的控制
系统设有开关量控制接口，最少可输出32路开关电平，经固态继电器控制强电柜中的继电继、接触器，实现被试电机的起动、调压、测量、停机、测电阻等步骤的自动控制。
3 系统的软件
系统的软件程序由二部分组成，一部分用MCS- 51单片微机汇编语言编制的汇编程序，主要有：
a.系统的初始化程序。
b．电压、电流、功率的采样及计算程序。
c．开关量控制电机的起动、自动调压、停机程序。d．数制转换及显示程序等。汇编程序一部分固化在单片机系统中的EPROM中，另一部分存放在PC主机的软盘中。
用BASIC语言编写，在PC主机中运行的程序主要有：
a.试验数据处理程序。
b．曲线拟合程序及绘图程序。
c．试验报告制作及打印程序（汉字打印）
d．系统提供了数据库软件程序，能存赃电机的档案资料，并随时可查询，具有一定管理功能。
单片机与主机之间采用RS - 232串行接口双向数据通迅方式，可将汇编程序从主机传送到单片机中，也可将单片机采集的数据传送到PC机中进行数据处理。
4 提高系统可靠性的措施
应用单片微机抗干扰能力强的特点，用MCS- 51单片微机作为测量、控制的前导子机，显著提高了系统的抗干扰能力。
采用联锁控制方式：对系统的关键部件或操作步骤采用了继电器、接触器及门电路的联锁，同时在软件上也应用了控制开关量及人机对话方式进行联锁，这种软硬件联锁的方式，进一步提高了系统工作的可靠性。
采取隔离措施：在强电回路、二次仪表回路与微机系统之间，用互感器、光电耦合器等器件加以可靠的隔离。
消除来自电源的干扰：采用隔离电源，即220V电源，经交流稳压器、隔离变压器、电源滤波器、直流稳压源给系统供电。隔离变压器、电源滤波器均可靠接地；强电控制线路中有关的继电器、接触器的二次线路及直流稳压电源、印刷电路板均有滤波回路，以消除各部件之间的耦合干扰。
此外，计算机及模拟通道采用浮地方式；模拟量、数字量通道采用可靠的屏蔽措施，以防止各通道之间的相互耦合干扰。
5结语
本系统经省计量部门的鉴定，输人电压、电流、功率的测量精度误差小于百分之0. 5，系统安装在生产车间的试验站内，运行稳定可靠。
应用本系统对感应电动机进行自动测试，可改变传统的手工作业方式，能提高测试工效及准确度：有较好的经济效益和社会效益，可在电机制造及维修行业中应用。
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