专利名称：高压大中型电机网络群控综合测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机测试技术领域，具体涉及一种高压大中型电机的网络 群控综合测试系统。
背景技术：
电机应用广泛，是电力、冶金、机电、建材、化工等各行各业生产中的核 心设备之一，因此，电机质量和性能的保障和要求就显得尤为重要，而对电机 制造企业来说，电机产品的型式试验是保障电机质量和试制开发新产品的重要 手段。我国电机生产企业在二十世纪七、八十年代末期分期分批建造了大、中 型电机产品试验站，为当时各系列电机产品的试制和生产制造发挥了重要的作 用，但这种试验站多采用人工测量的试验系统。大中型电机通常重达几吨到几 十吨，传统、常规高压大、中型电机测试采用人工控制，数据测试需要多人同 时读表和手工填写试验数据，各种特性曲线采用人工绘制，电机关键性能指标 如输出功率、转矩、效率、功率因素、温升等只能人工计算，这种测试方法既 繁琐，重复性又差，因多人操作，费时、费工，而且由于电机是一种多因素旋 转运行系统，产品检测不当，将既不能给电机生产企业提供有效的质量保证， 也不能给电机设计人员提供准确的设计参数，同时还将加大能源损耗、降低生 产效率、影响产品质量、增加维护成本，更为严重的问题是将引发多种突发性 故障和安全事故，造成巨大的经济损失。 发明内容
本实用新型的目的是针对上述人工测量的试验系统所存在的工作量大、工 作效率低、由各种人为因素所造成的试验数据分散性大、试验结果准确度低、重复性差的缺陷，提供一种高压大中型电机网络群控综合测试系统。 本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的
该高压大中型电机网络群控综合测试系统，包括用于采集和传送被试电机 的电量与非电量数据的直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、振动噪声仪、智能 转速测量仪、温度传感器、电流互感器、电压互感器、转子电压互感器；包括 至少由五台电机组成的电机试验用拖动机组及与之配套的五套可控励磁系统和 一套直流调速系统；其特点是
(1) 所述直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、振动噪声仪、智能转速测量 仪的输出端通过总线接口 RS485或RS232与上位机1相连；温度传感器通过温 度变送器、电流互感器通过电流变送器、电压互感器通过电压变送器、转子电 压互感器通过电压变送器分别与各下位机的输入端相连，其中，电流互感器和 电压互感器的输出端还与有功/无功变送器和电压、电流档位信号器的输入端相 连，有功/无功变送器的输出端也与下位机相连，所述各下位机也通过总线接口 RS485或RS232与上位机1相连，电压、电流档位信号器则通过开关输入接口 板与上位机1相连；
(2) 所述五套可控励磁系统是均包含有一个以单片机为核心的数字触发控 制器的闭环控制系统，直流调速系统是包含有一个全数字直流调速装置并与机 组中的两台直流电机相连的闭环控制系统；五套可控励磁系统和直流调速系统 与可编程序控制器PLC的模拟量及数字量I/O 口相连而构成电源与机组控制子 系统；PLC与上位机2相连；
(3) 所述上位机1和上位机2通过局域网连接到远程计算机上，远程计算 机与因特网相连。
上述各下位机可以是PC机、单片机或PLC，上位机2采用西门子触摸屏TP270, PLC采用西门子S7-200,全数字直流调速装置采用西门子6RA70;其 中，触摸屏TP270的RS485接口中的IFIB 口通过MPI电缆与PLC S7-200的端 口相连，它们之间采用MPI协议通讯。
本实用新型采用IPC计算机数据采集技术、触摸屏+PLC控制技术、组态模 拟仪表显示技术、分布式网络群控技术以及方便灵活的试验管理软件，组成一 个完整的网络群控智能型的自动化系统。系统能对试验机组进行全面控制，并 对高压大中型电机进行全面试验检测及性能分析。所有试验数据自动采集在计 算机中进行实时记录和处理，由测试系统自动生成试验报告(包括各种性能试 验曲线)，并可完成对试验数据与结果进行多级(包括远程)管理、调阅、査询 等功能。从而大大提高了试验数据的准确性，提高了工作效率。
图1是本实用新型的系统结构原理框图2是本实用新型的电源与机组控制子系统的结构原理框图； 图3是本实用新型的电源与机组的电路连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。
参见图1，用于采集和传送被试电机的电量与非电量数据的直流电阻测量 仪、绝缘电阻测量仪、振动噪声仪、智能转速测量仪的输出端通过总线接口RS485 或RS232与上位机1相连；温度传感器通过温度变送器、电流互感器通过电流 变送器、电压互感器通过电压变送器、转子电压互感器通过电压变送器分别与 各下位机的输入端相连，其中，电流互感器和电压互感器的输出端还与有功/无 功变送器和电压、电流档位信号器的输入端相连，有功/无功变送器的输出端也与下位机相连，各下位机也通过总线接口RS485或RS232与上位机1相连，电 压、电流档位信号器则通过开关输入接口板与上位机1相连；上述各下位机可 以是PC机、单片机或可编程序控制器PLC。电源与机组控制子系统与上位机2 相连，上位机1和上位机2通过局域网连接到远程计算机上，远程计算机与因 特网相连。
电源与机组控制子系统主要是在电机进行型式试验时，为各机组励磁提供 稳定的励磁电源，并根据试验要求对机组在不同的运行工况和运行状态下进行 自动的转换和控制，以满足数据测试的要求。高压大中型电机的测试有多个项 目，根据试验项目的不同和能量转换关系的变化，被测电机的拖动至少需要5 台套电机。图2所示是本实用新型的测试用电源与机组控制子系统的结构原理 框图，与5台电机配套的五套可控励磁系统和一套直流调速系统与可编程序控 制器PLC的模拟量及数字量I/0口相连，PLC与上位机2相连，上位机2采用 西门子触摸屏TP270，可编程序控制器PLC采用西门子S7-200;触摸屏TP270 的RS485接口中的IFIB 口通过MPI电缆与PLC S7-200的端口相连，它们之间 采用MPI协议通讯。
参见图3，所述五套可控励磁系统是均包含有一个以单片机为核心的数字触 发控制器的闭环控制系统，直流调速系统是包含有一个全数字直流调速装置并 与机组中的两台直流电机相连的闭环控制系统，其全数字直流调速装置采用西 门子6RA70。图中转速n的检测采用光电编码器，由于其精度高，并具有隔离作 用，便于计算机采集。
下面对图3及其工作过程作进一步详细的说明
1TD为同步电动机，接电网(挂网)。
1TF为同步发电机，提供被试电机试验电源。
2TF为同步发电机。1ZF为直流机。
2ZF为直流机。
1ZP为直流调速系统。
1ZK-5ZK为可控励磁电源系统。
1TD、 1TF、 1ZF为一套联轴的三机组。
2ZF、 2TF为一套联轴的两机组。
1TD挂网后，带1TF同步机给被试电机提供电源，这时K2断开，合K3起 动2ZF，带2TF运行并发电，给被试机、陪试机提供电源。
全部起动后，由1TF发电给被试电机，2TF发电给陪试机，两机组同方向 运行。
降低2ZF的转速使2TF发电频率降低，陪试异步机将会做发电机运行，这 时2TF成为电动机，2ZF为发电机，断开K1合K2， 1ZF为电动机，这时1TF 为1TD与1ZF同时拖动做发电机运行。主要能量转换过程是1ZF电动拖一1TF 发电一被试为电动机拖陪试机发电一2TF为电动机拖2ZF发电一1ZF为电动机 拖1TF。作能量回馈整个过程的能量损耗由1TD提供。
如果1TD不挂网，也可由1ZP.提供能量损耗，回馈过程相同。整个系统的 起动、运行是一个要求高，且繁杂的控制过程，如人工控制，则对操作人员的 要求相当高，而采用本实用新型的网络群控综合测试系统，则全部由计算机控 制解决上述问题。
8
权利要求1、一种高压大中型电机网络群控综合测试系统，包括用于采集和传送被试电机的电量与非电量数据的直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、振动噪声仪、智能转速测量仪、温度传感器、电流互感器、电压互感器、转子电压互感器；包括至少由五台电机组成的电机试验用拖动机组及与之配套的五套可控励磁系统和一套直流调速系统；其特征在于(1)所述直流电阻测量仪、绝缘电阻测量仪、振动噪声仪、智能转速测量仪的输出端通过总线接口RS485或RS232与上位机1相连；温度传感器通过温度变送器、电流互感器通过电流变送器、电压互感器通过电压变送器、转子电压互感器通过电压变送器分别与各下位机的输入端相连，其中，电流互感器和电压互感器的输出端还与有功/无功变送器和电压、电流档位信号器的输入端相连，有功/无功变送器的输出端也与下位机相连，所述各下位机也通过总线接口RS485或RS232与上位机1相连，电压、电流档位信号器则通过开关输入接口板与上位机1相连；(2)所述五套可控励磁系统是均包含有一个以单片机为核心的数字触发控制器的闭环控制系统，直流调速系统是包含有一个全数字直流调速装置并与机组中的两台直流电机相连的闭环控制系统；五套可控励磁系统和直流调速系统与可编程序控制器PLC的模拟量及数字量I/O口相连而构成电源与机组控制子系统；PLC与上位机2相连；(3)所述上位机1和上位机2通过局域网连接到远程计算机上，远程计算机与因特网相连。
2、 根据权利要求l所述的高压大中型电机网络群控综合测试系统，其特征 在于所述各下位机可以是PC机、单片机或PLC;所述上位机2采用西门子触 摸屏TP270， PLC采用西门子S7-200，全数字直流调速装置采用西门子6RA70;其中，触摸屏TP270的RS485接口中的IFIB 口通过MPI电缆与PLC S7-200的 端口相连，它们之间采用MPI协议通讯。
专利摘要本实用新型属于电机测试技术领域，具体涉及一种高压大中型电机的网络群控综合测试系统。本实用新型将用于采集和传送被试电机的电量与非电量的各种仪器连接到上位计算机或是通过下位机连接到上位计算机上；电机试验用电源与机组的各可控励磁系统通过可编程序控制器PLC与上位计算机相连；上位机则通过局域网连接到远程计算机上，远程计算机与因特网相连。本实用新型能对试验机组进行全面控制，并对高压大中型电机进行全面试验检测及性能分析，所有试验数据自动采集在计算机中进行实时记录和处理，由测试系统自动生成试验报告，并可完成对试验数据与结果进行多级管理、调阅、查询等功能。从而大大提高了试验数据的准确性，提高了工作效率。
文档编号G01R31/34GK201278014SQ20082005324
公开日2009年7月22日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者施晓蓉, 杨跃龙, 王迎旭, 胡俊达, 赵毅君, 泓 邱 申请人:杨跃龙