高压异步电机微机测控系统的设计毕业设计.doc

1、 毕毕 业业 设设 计计 题 目：高压异步电机微机测控系统的设计 院：电气信息学院 专业：电气工程及其自动化 班级：0705 学号：200701010515 学生姓名：王旭东 导师姓名：赵毅君 完成日期：2011 年 6 月 10 日 诚 信 声 明 本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名：日期：年 月 日 湖南工程学院 毕

2、业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：高压异步电机微机测控系统的设计 姓名 王旭东 系别 电气与信息工程系 专业 电气工程及其自动化 班级 0705 学号 15 指导老师 赵毅君 职称 教授 教研室主任 谢卫才 一、基本任务及要求：设计一个高压异步电机特性测试微机控制系统。要求该系统能准确测试被试高压电机的 各项性能，并能自动生成试验报告。在规定时间内，完成以下工作：1、整体方案的确定；2、高压试验电源系统的设计；3、微机控制系统的设计；4、微机采集与处理系统设计；5、提交设计说明书和图纸。二、进度安排及完成时间：（1）2 月 21 日至 3 月 12 日：查阅资料；撰写文献综述和开题报告；

3、熟悉相关知识。（2）3 月 13 日至 3 月 27 日：整体方案的确定。（3）3 月 28 日至 4 月 9 日：毕业实习。（4）4 月 10 日至 5 月 1 日：高压试验电源系统的设计。（5）5 月 2 日至 5 月 15 日：微机控制系统的设计。（6）5 月 16 日至 5 月 30 日：微机采集与处理系统设计。（7）6 月 1 日至 6 月 10 日：撰写毕业设计论文 （8）6 月 11 日至 6 月 13 日:毕业设计答辩 i 目目 录录 摘要 I A Abstract II 第 1 章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 微机在电机测试中的应用 2 1.3 电机试验 3 1.3.

4、1 基本要求 3 1.3.2 试验项目 4 第 2 章 系统结构与测试原理 5 2.1 系统总体结构 5 2.2 各性能参数的测试原理 6 2.2.1 电压电流的测量 6 2.2.2 瞬间功率的测量 7 2.2.3 平均功率的测量 7 2.2.4 功率因数和频率的测量 7 2.2.5 温度的测量 8 第 3 章 电机试验 9 3.1 绝缘电阻测量 9 3.1.1 试验目的 9 3.1.2 试验过程 9 3.2 空载试验 9 3.2.1 试验目的 9 3.2.2 试验过程 10 3.2.3 数据分析 10 3.3 堵转试验 11 3.3.1 试验目的 11 3.3.2 试验过程 11 3.4 温

5、升试验 11 3.4.1 试验目的 11 ii 3.4.2 试验过程 12 3.5 负载试验 12 3.5.1 试验目的及试验方法 12 3.5.2 试验过程 13 3.5.3 数据计算分析 13 3.6 转矩转速的测量 13 3.6.1 试验目的 13 3.6.2 试验过程 14 第 4 章 系统硬件设计 15 4.1 高压试验电源系统的设计 15 4.1.1 试验电源组的选择 15 4.1.2 试验电源系统的设计 20 4.2 数据采集系统的设计 21 4.2.1 智能仪表的工作原理 22 4.2.2 智能仪表的介绍 23 4.2.3 智能仪器设备选定 28 4.3 微机控制系统的设计 2

6、9 4.3.1 串行传送的特点 29 4.3.2 串行通信接口的简介 30 4.3 高压型式试验台 32 4.3.1 控制电器介绍 32 4.3.2 高压型式试验台工作原理 34 第 5 章 软件设计 36 5.1 软件系统功能 36 5.2 软件设计思路 36 结 束 语 39 参考文献 41 致 谢 41 附 录 42 湖南工程学院毕业设计（论文）I 高压异步电机微机测控系统的设计高压异步电机微机测控系统的设计 摘要：随着社会的的不断发展，工业用电机的输出功率和电压等级要求越来越高，为确保其质量安全，电机都需要进行大量的试验，因此，研制一套高准确度、高自动化程度的电机自动测试系统对提高生产

7、效率、减轻工作强度和提高产品质量具有很大的现实意义。本课题用计算机作为自动测试系统的核心，各种数据的采集利用互感器、变送器和由单片机组成的智能仪器仪表等设备组成测试系统的硬件设备。整个测试系统分为三部分：计算机数据处理和显示部分；现场数据采集；智能显示仪表和通信控制；其中计算机数据处理和显示部分由数据存储、输出部分以及绘图、计算部分组成，它可以实现数据的存取、计算、分析等功能，并能自动生成试验报告；现场数据采集负责采集试验数据，如电压、电流、功率、频率、功率因数以及高压电机各部分温度等等；智能显示仪表和通信负责试验数据的显示及传输。论文详细的论述了高压异步电动机的各个试验项目、试验方法和自动测

8、控，最后得到高压异步电动机试验报告。关键词：高压异步电机，微机测控，智能仪表 湖南工程学院毕业设计（论文）II The high voltage asynchronous motor microcomputer detection-control system design Abstract：Along with societys development,motor output power and voltage level required more and more high,to make sure that the quality safety,motor are need to d

9、o a lot of test,therefore,developing a set of high accuracy,high automation degree of motor automatic test system to improve production efficiency and reduce the working strength and improve product quality has great practical significance.This topic with the computer as the core of automatic test s

10、ystem,various data collection using transformer,transmitter composed by single-chip microcomputer intelligent and instrument equipment composition test system hardware device.The test system is divided into three parts:the computer data processing and display parts;Field data collection;Intelligent

11、display instrument and communication control;Which computer data processing and display in part by the data storage,output part and graphics,calculation of parts,it can realize the data access,calculation,analysis,and other functions,and can automatically generate test reports;Field data collection

12、is responsible for collecting test data,such as voltage,current,power,frequency and power factor and high voltage motor parts temperature and so on;Intelligent display instrument and communication is responsible for test data display and transmission.The paper detailed discussion of high voltage asy

13、nchronous motor each test project,test method and automatic measurement and control,finally get the high voltage asynchronous motor test report.Keywords:High voltage asynchronous motor,Microcomputer detection-control,Intelligent instrument 湖南工程学院毕业设计（论文）1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 引言引言 21世纪最主要的能源电能的生产、传输和使用与

14、电机有着分不开的关系，它是实现能量转换或改变电能性质的机械，更是工业的重要设备。随着工业的快速发展，对电机产品提出了越来越高的性能和质量指标。在新的电机产品研制过程中，除了必须对设计、工艺过程及理论分析等方面进行研究外，还必须对电机进行大量的试验，以进一步探索改进和完善的方法。电机试验对电机设计及制造有着非常重要的意义，而传统的电机试验系统主要由模拟设备和机械式测量仪表构成，试验人员工作繁重，数据统计工作复杂，且由于人为因素，数据测量不准确。随着电机技术和计算机技术的不断提高，电机试验微机采集处理系统作为电机测试领域的一个重要组成部分，也得到了迅速的发展。它已经从传统的方式发展为完全以计算机为

15、中心，采用数据采集与传感器相结合的集中管理和分散控制的自动测试系统，能很好的完成测试工作的全过程。它既能实现对信号的检测，也能对所获得的信号进行分析处理而获得有效的信息。目前，电机作为主要动力，产量不断提高，电压等级要求也越来越高，那么对其各方面性能的测试（电机测试）方法和技术的改进问题也就突出的摆在人们面前。高压异步电机微机测控系统的设计正是根据电机测试技术发展的需要，结合电器控制、电力电子技术、计算机通讯等多种技术完成的，该课题的研究对于自动测试技术的发展，尤其是电机测试技术的发展起到极为重要的作用。近年来，计算机的大量推广应用为自动测试系统的发展开拓了新的发展方向。计算机在自动测试系统中

16、的主要功能有：进行程序控制；监视测试过程；记录、整理并分析测试结果，即将测得的数据进行分析处理，最后以数字显示、打印和拟合工作特性曲线。可见计算机在测试系统中己成为了测试设备的一部分。由于计算机的使用具有高度灵活性和扩展性，可以非常方便地实现多种的控制及测试功能。因此随着计算机价格的大幅度下降，它在电机测试中的应用具有广阔的前景。同时，随着新的测试仪器的出现，也为电机的计算机自动测试系统的实现和升级变的更为方便，也促进了新技术在电机试验工作中的应用。近代电子技术的迅速发展又为提高电机试验的精度和速度、进行动态特性测试及采用新的测试方法提供了可能性，进一步推动了电机测试技术的发展。随着计算机的广泛应用，硬件性能的提高以及价格的下降，传统的电机测试方法己经不能适应高压异步电机微机测控系统的设计 2 社会和科学技术的发展，而采用计算机以及现代测试仪器的自动测试与控制系统的研制是顺应潮流势在必行的。1.2 微机在电机测试中的应用微机在电机测试中的应用 计算机具有运算速度快、实时控制功能强，可配置外围设备以及具有智能化、编程灵活、工作可靠等一系列优点，并具有很强的数据处理能力。在我们所设计的高压