电机检测设备的通用化设计及实现

　　经统计，不同型号装备的各类型电机，其工作电压相同，只是信号接口、性能参数、外形尺寸稍有不同。因此，检测设备的通用化设计主要包含电机工作电源、机械平台(包含夹具)、软件等内容。

　　2.1 机械夹具通用化设计

　　机械夹具主要针洲型被测电机，夹具主要要求有：

　　1)能可靠固定在不同型号装备I型被测电机；

　　2)牢靠固定的电机，其转轴要与减速器、扭矩转速传感器、磁粉制动器的转轴保证良好的同轴性；

　　3)操作方便。

　　为此，特设计通用型电机夹具，图2为整个机械平台的实物装配图。

图2机械平台实物装配图 

2.2 电源设计

　　电源是整个综合检测设备的重要组成部分，是进行各型号电机性能指标检测的基础。考虑到各电机工作电源的电压、电流范围，综合检测设备的电源按图3所示三相桥式半控整流方案设计。该方案包含24 V电源和110 V电源两部分，其中24 V电源输出范围为0～28 V、最大电流为200 A；110 V电源输出范围为0～110 V、最大电流为50 A；两种电源均线性可调。

　　由于负载中存在电抗，以及变压器副边漏抗的影响，致使交流侧的输入电流也会发生畸变，成为非正弦波，从而产生谐波电流。特别是三相整流电路带感性负载时，其输人电流中谐波分量普遍较大，功率因数较低，一般都低于0.8。为降低谐波和提高功率因素，可根据实际装设谐波补偿装置、采用新型变流器，或在负载处并联电容器等方式来提高整流电路的性能和效率。但考虑到该类检测设备短时间的使用状况，0.8左右的功率因数对电网的影响不会很大；而且由于电源均为0至24V、0至110 V线性可调，对被测电机而言，自然成为了降压启动，省却了固定电源所需的启动措施设计。

图3电源整流电路 

　　2.3 接口通用化设计

　　接口通用化设计主要涉及两个问题：1)主控机A／D、数据量输出等测试资源的通用设计；2)测试连接接口的通用化设计。

　　经统计，不同型号装备的I、Ⅱ、Ⅲ型电机，其检测信号共10路A／D信号，电源调节、电机励磁、磁粉制动、继电器控制均用16路数字输出信号，调整24 V、110 V电源的2路D／A输出。对于不同的被测试对象，共用同一个信号调理板，即其24 V电源电压、电流，110 V电源电压、电流，I型被测电机的扭矩、转速及负载，Ⅱ型被测电机的输出电压、电流及负载控制，Ⅲ型被测电机输出电压均对应同一测试通道。

　　测试连接接口的通用化主要指检测设备的测试接口固定，不同的被测对象，设计制作不同的测试电缆。电源的调节、负载的控制主要采用继电器来实现。

　　主控机的16路数字输出信号，用来完成电源调节、电机励磁、磁粉制动、继电器控制功能，其分时复用主要是在硬件设计基础上通过软件的时序控制来实现。图4、图5为具体电路图。

图4继电器控制电路

图5数字输出信号资源扩充(用于励磁、制动控制)

　　这样的通用化设计，不仅确保了检测设备的通用性，即对于不同的被测对象，只要配备相应的检测电缆，即可在该试验台上进行试验检测，同时也有利于检测设备的模块化生产，控制台、试验台、信号调理箱均可互用通用，便于检测设备自身的调试、维修。