变频器整机测试设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低压小功率变频器整机测试设备，包括上箱、人机界面、动板、变频器、工作台面、下箱以及电机组，电机组不安装在本设备之内。变频器放置在工作台面上之后，通过人机界面选择对应型号的变频器之后，按下启动按钮，即可一键完成变频器整机的测试过程。整个变频器的测试程序由一台PLC控制完成，PLC通过变频器的上位机通讯控制测试变频器。变频器的装夹定位由动板及相关气缸结构完成，所有动作由PLC统一控制。本设备可以针对5款不同外形的变频器进行测试，只需在人机界面选定对应型号即可，配高调整由上箱内部的调整气缸及垫块在PLC的控制下自动完成。
【专利说明】变频器整机测试设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变频器整机测试设备，具体的说，涉及一种低压小功率变频器的整机测试设备。
【背景技术】
[0002]变频器在世界各地的应用已经日见广泛，特别是低压小功率变频器，其应用已经渗透到各行各业，为世界经济繁荣作出了巨大贡献。
[0003]变频器的广泛应用也使得变频器厂家如雨后春笋般的多了起来，而大部分的变频器厂家都会生产低压小功率变频器。变频器生产过程中的一个重要环节就是整机测试，目前几乎绝大部分厂家采用的是人工使用工具对变频器的功能进行一项一项的测试。小功率变频器生产数量巨大，这也使得这一工作十分繁重。最主要的是对变频器的测试要求是懂变频器的技术人员才可以进行，并非普通电工可以操作，这使得这一工作局限性很大。
[0004]如何高效的对小功率变频器进行整机测试，已是每个变频器生产企业重点考虑解决的问题。有鉴于此，结合我们自己的产品，我们发明了一套小功率变频器自动测试设备。该设备是一套由电气自动控制系统及对变频器整机进行自动化装夹的气动机械设备共同组成。随着该设备的问世，小功率变频器整机测试工作效率将大大提升。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种低压小功率整机变频器的全自动测试设备。低压小功率变频器一般体积较小，产量较大。针对这一特点，我们设计的这套设备将整机变频器进行一键式操作即可完成所有的测试工作。第一步，将变频器整机搬上操作台面，第二步，按启动测试按钮，所有测试完成。第三步，判定是否合格品，测试结束。接下来下一台测试。
[0006]为了实现上述目的，本发明设计了一套机械设备，该设备由电、气联动控制实现整机变频器的装夹、端子接通、通电测试、结果显示等一系列功能。
[0007]变频器具有上位机通讯功能，利用这一特点，本设备采用一台西门子S7200的PLC进行控制测试。将变频器所有待测试的功能统一编程到PLC里边，由PLC控制对这些项目一一测试。同时本机设计有人机界面，测试结果可以全部显示在人机界面上，便于观察结果。以上过程只需按下启动按钮，所有测试将由PLC控制自动完成。
[0008]该套机械设备分为四部分:下箱、工作台面、上箱以及电机四部分。
[0009]下箱主要起两个功能，一是支撑工作台面，二是安装所有控制系统。下箱是由钣金设计的一款机箱，工作台面安装在下箱上面。下箱里边分前后两部分空间，一部分安装PLC及各种检测电路板，另一部分安装空开及接触器等的开关器件。两部分分开主要是避免开关器件动作产生振动对控制系统的影响。
[0010]工作台面主要是由一块20毫米厚的镀铬钢板及一套气动装置组成。气动装置安装于工作台面下面，台面上有四个推板，台面上方有四个立柱，立柱通过滑块安装有一块动板，该动板上装有测试探针。当操作者将变频器放置在工作台面上按下启动按钮之后，四个推板将变频器整机夹紧定位，动板下压将测试探针与变频器端子连接起来。这时PLC控制将需要测试的项目一一测试完毕，无需人工参与测试过程，大大简化了劳动强度及技术要求。
[0011]上箱主要是安装人机界面、各种测试按钮及控制调节环节。本设备采用了有两组气缸控制变频器整机装夹定位及动板的上下运动。这两组的调节阀就安装在上箱上，可以调节气缸的力度及运动速度。控制启动按钮及紧急停止按钮也设置在上箱上，为了能实现对多台不同规格的变频器同时能在该台设备上测试，上箱内部设置有四个调整气缸，用于对四种不同变频器的高度进行调节，加上不需调节的那种，这台设备在不更换调高垫块的情况下可以对5种不同规格的小功率变频器整机进行测试，测试时只需在人机界面选用对应型号即可。
[0012]电机部分，电机是变频器测试带负载的必备设备，是由一对异步电机组组成。因电机本身重量及电机转动时会有振动的限制，该部分不装在这台设备里。电机组安装在电机房里，由两组可插拔的端子与测试设备连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是变频器整机测试设备结构图，图中看到的是上箱、工作台面、下箱三部分，电机部分不包含在本图中。
[0014]图2是变频器整机测试原理图，该图重点说明变频器带负载运行原理。
【具体实施方式】
[0015]下面参考附图详细说明本发明的具体实施过程。
[0016]如图1，上箱1、人机界面2、动板3、变频器4、工作台面5、下箱6以及电机组(不在图示范围内，图2中的Ml、M2)是本设备的基本组成部分。
[0017]由于每个变频器厂家的小功率变频器可能不止一种，本设备设计时已考虑多种规格兼容的情况。上箱I主要是实现这一目的，上箱I中装有四个气缸，分置在四个角部。每个气缸的头部装有一个垫块，每个垫块用于调节不同变频器的高度，加上一种本身不需要调高的，装好之后可以用于5种变频器的高度调节，基本能满足一般厂家的需求，如有更多的规格的机器，可以考虑再做一台，或者更换垫块解决。这四个气缸的动作统一由PLC控制，其运动速度和力度在上箱面板上设有专门的调节按钮，可以根据使用情况调节。操作者在选用了一个确定的规格后对应气缸就会按照PLC的控制运动，操作者只需要将变频器放置在工作台面上的推板之内即可，后续动作即可自动完成。设置在上箱上的人机界面用于对变频器测试的每个项目的显示以及错误报告的显示。操作者根据显示即可判断这台机器检测是否合格，合格即可流入下一个流程，不合格交由专门的技术人员处理，对操作者要求大为降低，即使初中文化的工人也可轻松操作。
[0018]动板3主要实现将变频器的输入输出端子以及同PLC通讯的485端子连接起来。该动板上面安装有2个大的气缸，气缸的运动由PLC控制完成。动板通过滑块安装在四个立柱上，立柱采用25硬铬光柱，保证一定的强度和精度。动板上装有自行设计加工的探针，该探针保证流过的电流能满足所有要测试的变频器的电流需求。
[0019]变频器4装在工作台面5上面，工作台面5下面装有2组气缸，用于控制装夹变频器的推板的运动。这种归中机构可以有效的保证变频器的装配精度。工作台面的右侧装有两个导槽，一个用于车链导轨的上下运动，该导轨主要用于同气缸相连的走线的保护。另一个用于上箱和下箱的走线槽。PLC同安装在上箱里的人机界面及控制按钮的走线都通过该走线槽走线。
[0020]下箱6主要是安放控制部分器件及支撑整机重量的的作用。下箱里边分前后两个部分，前面主要是装PCL、电源PCB、检测电路PCB及控制走线等弱电线路。后面部分主要是装主回路的器件(图2中的KfK6，MCfMC7，中间继电器等)，继电器的频繁吸合会产生振动，为防止这些对控制器件的干扰，特别将其隔离设计在一个独立的空间。图2中的电机不在本设备内部安装，因其重量比较大，又属发热源，所以将其设计在电机房，用引线通过插拔端子与本设备相连，接口设计在下箱后端。
【权利要求】
1.一种变频器整机测试设备，包括上箱(I)、人机界面(2)、动板(3)、变频器(4)、工作台面(5)、下箱(6)以及电机组。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:上箱上装有人机界面，上箱内部装有四个用于调节变频器高度的气缸垫块装置，上箱上装有调整四个气缸速度和力度的调整旋钮。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:动板(3)由两个气缸控制其运动，气缸装于上箱(I)中，动板上装有配合每个测试变频器的模具，模具上装有测试探针。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:变频器(4)在工作台面(5)上的装夹可由PLC控制气缸自动完成。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:下箱用于安放控制部分器件及支撑整机重量的的作用，下箱里边分前后两个部分，前面主要是装PCL、电源PCB、检测电路PCB及控制走线等弱电线路。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:下箱后面部分主要是装主回路的器件(图2中的K1?K6，MC1?MC7，中间继电器等)。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:对拖电机组不安装在本设备之内，对拖电机由插拔端子通过下箱与本设备相连。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:本设备可以一键完成低压小功率变频器的完整测试。
【文档编号】G01R31/00GK104375017SQ201410223657
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】齐志恒 申请人:深圳市佛斯特科技有限公司