牵引电机试验台文档格式.docx

牵引电机试验台文档格式.docx

《牵引电机试验台文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牵引电机试验台文档格式.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

GB/T4025-2003《人-机界面标志标识的基本和安全规则指示器和操作器的编码规则》

GB/T13423-1992《工业控制用软件评定准则》

GB/T14394-1993《计算机软件可靠性和可维护性》

GB/T4025-2003《人机界面标志标识》

2.1交流电动机试验项目描述

序号

试验项目

试验描述

1

直流电阻测量

使用直流电阻测试仪完成测试，检测数据以通讯的方式上传至计算机，实现数据采集、保存、打印。

2

绝缘、耐压试验

使用绝缘耐压综合测试仪完成测试，检测数据以通讯的方式上传至计算机，实现数据采集、保存、打印。

3

空载试验

电机在频率50Hz及对应电压下运行，测取空载电流、空载电压、空载输入功率及转速。

4

堵转试验

堵住电机转子，使之不能运转，施加可以使电机产生接近50Hz额定电流值的电压，测取堵转时的电压、电流和输入功率。

5

超速试验

采用变频器驱动被试电机达到要求的转速，通过改变不同的频率，测试被试电机不同转速下的振动。

6

振动测量

在电机超速运行时，测量电机轴承部位三个方向（一般电机均有两个轴承）的振动速度有效值。

3试验台实现描述

试验台由调频调压电源、开关电路、逻辑控制单元以及试验数据检测四部分组成，主要设备包括三相感应调压器、变频器、逻辑控制器（PLC）、智能仪器仪表、计算机检测系统及人机接口设备，以下是试验组成拓扑图。

图中黑色线条代表试验主电路，绿色线条代表逻辑控制组成，红色线条代表试验数据检测组成，控制包括计算机控制与手动按钮控制两种方式。

本试验台采用三相感应调压器作为试验电源完成50Hz特性点的空载试验与堵转试验，采用变频器作为试验电源完成超速试验，在超速试验过程中，通过改变频率，同步测试不同转速下的振动与噪声。

主要技术参数：

供电电源AC380V±

10％/50Hz/120KVA（三相五线制）

输出电压0～650V

输出频率0～300Hz

测试精度电压：

±

0.5％

电流：

功率：

温度：

1℃

转速：

1r/min

振动：

5％

海拔高度≤1500m

工作温度－5℃～45℃

保存温度-25℃～40℃

相对湿度﹤90％

设备接地≤10Ω

控制接地≤4Ω

3.1交流电机试验主电路

电机试验主电路设备包括三相感应调压器、变频器、断路器、接触器以及相应的连接电缆组成，所选用的元器件均为知名品牌。

Ø

三相感应调压器

变频驱动装置

本设计选用变频器驱动用于电机任意速度调节，可实现任意频率下的电机试验，主要用于超速试验，由于被试电机试验运行速度较高，试验结束时，若让电机自由停车，需要较长的停车时间，且容易对变频驱动装置造成冲击，本试验装置设计有制动电阻，进行电阻制动停车，可使被试电机轮轴装置快速停止运转，反馈能量在电阻上消耗，减少了对变频器的冲击。

3.2逻辑控制

本试验系统采用工业计算机与PLC配合完成试验电源及线路部分的逻辑控制与连锁保护，PLC直接安装在电器屏柜中，完成全部逻辑动作控制和连锁保护控制以及调压器输出电压调节，以通讯的方式和计算机相连；

同时具有手动控制按钮，在计算机出现故障时，可采用按钮控制，实现功能描述如下：

调压器自动调节

在空载试验或堵转试验中，可根据事先设定好的空载电压或堵转电流自动完成调压器的输出电压或电流调节，也可以采取手动的方式“点动”调节输出电压。

试验线路控制

根据选择不同的试验项目，试验系统按照设定的逻辑顺序自动闭合试验线路中的不同的接触器，组成符合试验要求的电路，同时检测开关反馈信号，判断开关是否合分到位，防止开关自身原因造成试验故障。

逻辑联锁保护

本试验台可根据选择的电机型号及实际连线，控制系统设有软硬件联锁保护，防止误操作引起设备损坏及人员触电。

3.3试验数据检测

试验检测包括电量、温度、振动、转速以及直流电组、绝缘电阻、耐压等物理量的测试，对于直流电阻、绝缘电阻测量及耐压试验，采用智能仪器表进行检测，数据以通讯的方式上传至计算机；

温度采用巡检仪进行检测，数据以通讯的方式上传至计算机；

电量和振动采用多功能高速板卡采集，由计算机计算分析。

测试点表统计如下：

序

号

信号名称

量程

精度

备注

电压测量

0～600V

调压器输出电压和变频器输出电压同步测试

电流测量

0～160A

三向振动速度

0～3g

前后轴承各三个方向振动测量，逐台测量

转速测量

0－10000rpm

1rpm

光电非接触测量

温度

200℃

前后轴承温度测量和绕组温度测量

直流电阻

0～10Ω

0.2％

采用智能仪器测量

7

绝缘电阻

1000MΩ

工频电量检测

本试验台选用综合电量监测仪进行工频电机的电量参数测量，可同时测量显示三相电压、三相电流、功率及频率，性能参数如下表。

变频电量检测

本系统采用研华多功能高速数据采集卡进行变频电机电量采集，电压、电流经传感器处理后进入采集卡模拟输入通道，由软件计算出电压、电流有效值、频率及功率等，主要参数如下：

温度检测

温度测量包括电机定子温度与两个轴承温度的测量，温度信号变化相对缓慢，本试验系统采用膜片式PT100铂电阻进行温度测量，选使用虹润公司多通道WP系列智能型变送器进行温度信号进行处理，以通讯的方式将温度数据传送到计算机进行集中显示与存储。

振动速度检测

振动测量包括前后轴承三个方向振动速度信号，振动传感器尾部带磁吸座，吸附在电机轴承座上，信号调理单元通过硬件直接将振动加速度信号积分为速度有效值信号，并输出为0～10V标准信号，由计算机检测。

电机速度检测

本设计选用非接触光电转速传感器进行速度检测，试验时只需在转轴上粘贴反光片即可进行速度检测，通过智能数显表显示数据，同时将数据以通讯的方式上传至计算机。

3.4智能仪器

对于电机直流电阻测量、绝缘电阻测量和耐压试验，本试验台选用智能仪器完成，检测数据以通讯的方式上传至计算机。

4测控软件功能描述

试验测控系统包括工业计算机、PLC、高速采集卡和智能仪器仪表，其中PLC完成逻辑动作控制；

计算机作为操作接口，实时显示试验数据。

除此之外，完成试验数据的自动存储及报表生成打印等；

高速采集卡完成变频试验数据检测，智能仪表完成电量等检测；

计算机仅作为人机接口，完成操作指令输入以及数据显示存储；

所有的智能仪表与计算机通过RS485通讯方式进行连接，数据通过以太网络实现共享。

4.1人机操作界面

本设计软件采用图形化软件平台进行编程，软件界面除具备试验操作功能和数据显示功能，还可显示实时波形。

4.2用户管理

配套软件具有操作权限设置，进入软件需输入操作人员用户和密码。

操作人员设置不同的权限，普通试验员无法对试验数据进行修改，高一级用户（暂设定为试验班班长）才能对试验数据进行修改。

软件设计有三个不同等级（管理员、工程师和操作者）的用户权限，以不同的权限登录，可执行的动作不同，软件设计具有用户登录记录。

管理员

具有最高的权限，可修改所有的内容，包括试验系统硬件设置，主要用于试验设备调试。

工程师

具有试验工艺参数设定和试验操作权限，可修改试验工艺参数，但不能修改试验设备设定参数。

操作者

只具有试验设备操作权限，必须按照设定的工艺步骤及参数进行操作，不允许进行工艺参数和硬件设置的修改。

4.3试验数据处理

数据处理包括试验过程中的实时数据计算与试验结束后数据计算分析，本试验系统采用了多种智能仪表、高速采集卡实现；

试验数据后期分析，运算量较大，且无实时性要求，计算机具有强大的运算能力，适用于数据计算分析。

试验报表生成打印

试验报告格式中需列出试验项目、技术要求、试验结果，要求报告中写入定子编号、转子编号、电机编号，当这些编号未填入时，试验无法进行。

软件带有数据库功能，将产品分为“新制”和“修理”两类，在“新制”库中出现定子编号、转子编号或电机编号重复时，可进行提示。

在试验结束时可自动生成试验报表，另外部分信息如时间信息等计算机会根据计算机时钟自动填入试验报表，同时可打印报表，配套软件设计可根据标准值设定和试验结果判断试验结果功能。

报表内容自动写入数据库，查询时，数据从数据库中读出。

报告格式能转换成EXCEL或WORD格式的文档

试验数据查询

计算机除记录试验数据外，还将自动记录系统运行信息、报警信息等，为检修工作带来方便。

4.4智能仪表与计算机通讯处理

智能仪表通过RS485转RS232的专用转换模块进行通讯，计算机自动将仪表数据存储在数据库中。

4.5运行信息记录

试验设备的运行信息以及运行过程中发生的故障可自动在计算机中记录，方便设备维护和故障检修。

5安全设计

安全设计内容包括试验人员安全防护和试验设备运行逻辑、故障保护，应首先保障试验操作人员的安全，安全设计依据标准为。

5.1人员安全

在试验区设置声光报警，试验时可警示操作人员注意安全。

试验设备设计具有完善的逻辑动作连锁保护，在软件中，可能造成人员伤害或设备损坏的操作均具有确认对话框，提醒谨慎操作。

5.2设备安全

试验台设计有短路、过载、过压等硬件保护功能，同时具有完善的软硬件连锁保护功能，可自动完成因被试品缺陷而引起的过流、短路等故障保护，如发生保护动作，计算机将自动记录，以备检修时使用。

6装配与屏柜布线

试验系统机械、电气部分的装配及布线符合下述国家标准，在操作及具有危险的地方粘贴警示提示标志，保证装配合理美观，使用安全方便，执行标准如下。

GB50054-95《低压配电设计规范》

GB50254～GB50259《电气装置安装工程相关施工及验收规范》

GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》

GBJ63-90《电力装置的测量仪表装置设计规范》

6.1试验操作平台和开关电器柜

试验操作平台为试验人员提供操作接口，设计时充分考虑人机工程，操作平台设计为琴式操作台，采用坐姿操作。

在竖直面板上安装显示器、操作开关及仪表，水平面板上安装键盘。

操作台内部安装工控机、PLC、打印机等电控元器件。

开关电器柜为被控电机连接接口，内装交流接触器，断路器，电机过载等保护开关。

6.2布线与各种标识

布线包括操作台、开关电器柜内部布线和与被试品连接的外部布线。

电缆标志全部采用打印线号，对于模拟量信号及通讯信号传输，采用屏蔽双绞线；

试验台与被试品的连接电缆全部放置在线槽中。

6.3被试品安装平台

被试品安装平台用于放置被试品，为保证人员安全，在安装平台带电部分，粘贴警示标志。

7技术文件

技术文件主要包括测量器件检定证书、产品合格证书以及设计图纸，使用、维护说明书，相关安装软件等，技术文件编制遵循GB/T6988.1-1997《电气技术用文件的编制第一部分：

一般要求》标准要求。

提供文件如下：

●试验台组成布置图和安装说明书

●试验工艺说明书与使用操作说明书

●电气布线图

●主要部件的使用说明书

●试验台检修技术手册

●可安装的全套软件一套以及软件说明书

8设备布置

设备按功能进行布置，可分为试验电机安装平台、操作台、电气屏柜以及调压器安装区，所有电缆采用下走线方式，做基础时应预留电缆沟，具体见最终安装施工图。