陀螺儀電機測試整體解決方案

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發(fā)布時間：2015/6/3 17:19:56
作者：銀河電氣

　　陀螺儀電機是保持陀螺高速轉(zhuǎn)動的驅(qū)動力來源，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)，陀螺儀電機出廠前必須經(jīng)過長時間運行，并監(jiān)測其穩(wěn)定性。

　　陀螺儀電機的穩(wěn)定性可通過其輸入電參量的穩(wěn)定性體現(xiàn)出來。電機機械能做功的有功功率計算方式如下：

電機機械能做功的有功功率計算方式

　　其中cosφ為功率因數(shù)，φ為電壓電流的相位角差。

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

一陀螺儀電機測試指標(biāo)

　　為了滿足陀螺儀電機穩(wěn)定度測試需求，結(jié)合工程實踐，銀河電氣提出以下測試指標(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;
　　無功功率、視在功率、位移無功功率、畸變無功功率;
　　7種國標(biāo)及國際標(biāo)準(zhǔn)定義的三相不平衡度。
　　電壓、電流測試精度為0.1%，功率測試精度0.2%。

二陀螺儀電機測試方案

　　對于采用三相交流輸入的陀螺儀電機，如采用二瓦計法，一臺陀螺儀電機需要2路電壓和2路電流通道的測量;如采用三瓦計法，一臺陀螺儀電機需要3路電壓和3路電流通道的測量。陀螺儀電機需要考察長期運行穩(wěn)定性，測試周期往往以天計算。為保證測試效率，采用以下多功率分析儀并連測試的方案，實現(xiàn)數(shù)十臺陀螺電機的同時測量。

　　功率分析儀采用銀河電氣WP4000，每臺WP4000連接6個DT數(shù)字變送器，采用二瓦計法可測量三臺兩相或三相陀螺儀電機;采用三瓦計法可測量兩臺三相陀螺儀電機，一套測試柜共用一臺試驗電源供電。

　　當(dāng)采用三瓦計法測量三相功率時，每相均采用一個DT數(shù)字變送器進(jìn)行測量，由于該電機的中性線未引出，可以利用同型號的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。

　　為了實現(xiàn)自動化測試。共采用3臺開關(guān)量測控子站DC0404對試驗電源進(jìn)行分合控制。

陀螺儀電機自動化測試平臺構(gòu)成

　　圖1 陀螺儀電機自動化測試平臺構(gòu)成

　　每套陀螺儀電機自動化測試平臺包含一個測試柜和一臺上位機。測試柜和上位機之間通過以太網(wǎng)相連。

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

　　上位機軟件預(yù)置三種試驗?zāi)Ｊ剑炊哂嬙囼災(zāi)Ｊ健⑷哂嬙囼災(zāi)Ｊ健上嚯姍C試驗?zāi)Ｊ健Ｃ糠N試驗?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)行試驗時，只需選擇對應(yīng)的試驗?zāi)Ｊ浇缑婕纯桑浖詣舆M(jìn)行分析運算并顯示結(jié)果。

測試柜效果圖

　　圖2 測試柜效果圖

　　1~9臺被測陀螺儀電機安裝在測試臺架上。每臺電機三相線均分為電壓線和電流線，因此，每臺電機共6根測試線。所有測試線均與54芯航空插座相連。

　　采用二瓦計法時(含兩相陀螺儀電機試驗)，測試臺架共可連接9臺被試電機，采用三瓦計法時，測試臺架共可連接6臺被試電機。

三陀螺儀電機測試系統(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;
　　顯示方式：12.1寸液晶顯示屏，800x600真彩色;
　　安裝方式：嵌入式/臺式;
　　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：滑動平均，指數(shù)平均，智能平均，平均點數(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：擴展大屏幕(VGA接口)、功能擴展接口、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;