電機(jī)工況模擬測(cè)試及結(jié)果分析

隨著現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化成熟度的提高，工程師傾向于模擬電機(jī)的實(shí)際工況周期，并通過(guò)儀器的設(shè)置完成溫度、功率等參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試，本文就以實(shí)際安排來(lái)呈現(xiàn)電機(jī)工況模擬測(cè)試及結(jié)果分析。

電機(jī)行業(yè)需要測(cè)試電機(jī)運(yùn)行時(shí)溫度變化，如溫度不能超過(guò)某些限值；同時(shí)也需要測(cè)試電機(jī)電壓、電流、功率等，并且需要將所有參數(shù)同時(shí)顯示，以便于查看與控制。當(dāng)然，電機(jī)特性的綜合測(cè)試系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)此測(cè)試需求，但是成本太高，同時(shí)不少測(cè)試場(chǎng)合的精度要求無(wú)需如此復(fù)雜。

如果只是綜合評(píng)估電參數(shù)及溫度性能，使用DM100數(shù)據(jù)采集記錄儀配合PA310功率計(jì)即可滿足測(cè)試需求，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電機(jī)測(cè)試的自動(dòng)控制，又能將所有信息同時(shí)顯示在上位機(jī)軟件中，下面重點(diǎn)介紹自動(dòng)控制環(huán)節(jié)。

圖1 電機(jī)

一、模擬工況測(cè)試描述

電機(jī)實(shí)際工況一般是固定時(shí)序的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止循環(huán)，這種工作狀態(tài)是如何實(shí)現(xiàn)呢？通常的做法是安排工程師手動(dòng)負(fù)責(zé)開(kāi)關(guān)，這種做法一是無(wú)法準(zhǔn)確把握時(shí)間，二是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。其實(shí)只要通過(guò)數(shù)據(jù)采集記錄儀的數(shù)字量輸出模塊即可完成電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)周期的工況循環(huán)，既準(zhǔn)確，又省時(shí)省力。

二、電機(jī)實(shí)際工況模擬

1、硬件及連接要求

如圖2所示為DM90YD數(shù)字輸出模塊可以作為報(bào)警發(fā)生時(shí)繼電器輸出（C接點(diǎn)）也可以通過(guò)觸摸屏的手動(dòng)操作進(jìn)行輸出（ON/OFF）。

圖2 數(shù)字量輸出模塊

DO輸出控制：選擇勵(lì)磁模式，如圖3所示將COM與NC分別接入外接繼電器的輸入端與外接市電，外接繼電器的輸出端接入電源與電機(jī)。

圖3 DO輸出接線

電機(jī)測(cè)試電流較大需要繼電器轉(zhuǎn)化為數(shù)采DO模塊可承載電流，如圖4所示是20A繼電器的實(shí)物圖，它是交流控制交流型的，輸入控制電壓80~280VAC，控制電流小于30mA，負(fù)載電壓24~480VAC，負(fù)載電流最大20A。

圖4 繼電器實(shí)物

2、運(yùn)算通道設(shè)置

如圖5所示運(yùn)算通道設(shè)置：

l運(yùn)算通道A001選擇ON，運(yùn)算表達(dá)式設(shè)置為：（Val（A1）+1）%2400；

l運(yùn)算通道A002選擇ON，運(yùn)算表達(dá)式設(shè)置為：Val（A1）》=600？-1:1；范圍下限-2.00，范圍上限2.00；

圖5 運(yùn)算通道設(shè)置

3、表達(dá)式設(shè)置

（Val（A1）+1）%2400、Val（A1）》=600？-1:1是實(shí)現(xiàn)此工作模式的運(yùn)算公式，可以根據(jù)不同需求進(jìn)行設(shè)置。

例如需要設(shè)置5分鐘運(yùn)行、2分鐘停止，只需要將公式更改為（Val（A1）+1）%4200、Val（A1）》=1200？-1:1即可，由于更新時(shí)間為100ms，公式中4200為運(yùn)行與停止時(shí)間和，1200為停止時(shí)間。

4、運(yùn)算通道報(bào)警設(shè)置

為了實(shí)現(xiàn)繼電器開(kāi)斷，設(shè)置報(bào)警通道如圖6所示報(bào)警通道選擇A002，報(bào)警電平1選擇ON，類(lèi)型選擇為上限，輸出類(lèi)型選擇繼電器，輸出號(hào)碼選擇為X0102。

圖6 運(yùn)算通道報(bào)警設(shè)置

5、運(yùn)算并查看數(shù)據(jù)

如圖7所示設(shè)置完成之后，點(diǎn)擊運(yùn)算，選擇開(kāi)始運(yùn)算，在總覽或趨勢(shì)圖中觀察DO變化，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

圖7 運(yùn)算結(jié)果

三、數(shù)據(jù)采集記錄儀和功率計(jì)配合測(cè)試

1、框架描述

如圖8所示按照此連接方式，將功率計(jì)與數(shù)采連接實(shí)現(xiàn)混合測(cè)量顯示，利用數(shù)采的DO實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制電機(jī)的運(yùn)行與停止；

圖8 功率計(jì)與數(shù)采連接圖

應(yīng)用案例：某電機(jī)用戶希望實(shí)現(xiàn)電機(jī)三分鐘運(yùn)行、一分鐘停止的連續(xù)工作模式，以及電壓、電流、溫度的同時(shí)顯示；利用DM100與PA310通過(guò)Modbus通訊實(shí)現(xiàn)此測(cè)試需求，連接方式如下，最終顯示界面如圖9所示。

圖9 數(shù)據(jù)總覽圖

數(shù)據(jù)采集記錄儀與功率計(jì)的結(jié)合可以解決電機(jī)工況模擬測(cè)試的常規(guī)技術(shù)要求，連接簡(jiǎn)單，搭建也十分快捷。