在微電機生產(chǎn)過(guò)程中，需要對電機的各個(gè)參數進(jìn)行測量。傳統的微電機測試中，般采用測功機進(jìn)行加載，轉矩轉速儀顯示出電機轉矩、轉速及輸出功率，電參數測量?jì)x測量出電機輸入電壓電流等。測試出電機若干工作點(diǎn)，在坐標紙上繪出相應的坐標，描點(diǎn)，連成曲線(xiàn)。這種測試方法，由于各個(gè)參數讀取時(shí)間不同步，從而參數之間相對關(guān)系不對應，需要人工操作和記錄試驗數據，而且不能測試出異步電機的不穩定區。采用計算機控制的電機自動(dòng)測試系統能很好地解決這些問(wèn)題，其模塊化結構、智能化儀器、能自由組合和自動(dòng)識別的微電機自動(dòng)測試系統不僅能進(jìn)行各種電機的自動(dòng)測試及存貯數據、繪制曲線(xiàn)，而且能對數據進(jìn)行后處理工作。
系統組成系統由機、磁滯測功機、電參數測量?jì)x、可編程控制器、轉矩轉速儀、打印機等構成。根據電機測試要求，用上述儀器設備可靈活地組成多種測功系統。該系統采用P 機作為上位機，單片機為各測量項目的下位機。綜合了P 機的運算能力強和單片機的抗干擾的優(yōu)點(diǎn)，使系統可靠，運行穩定。P 機完成發(fā)出控制指令和數據處理、打印及繪制特性曲線(xiàn)。單片機完成測試、控制、顯示，并向上位機（ P機）傳送數據。磁滯測功機給電機加載及檢測轉矩轉速信號電參數測量?jì)x為交直流通用型儀表，其頻率范圍為測量被試電機輸入電氣參數，如電壓、電流、功率等，使用時(shí)只需將電源接至功率表輸入端，功率表輸出端接被試電機即可。電機自動(dòng)測試系統中引入了可編程控制器，根據計算機的指令，對被試電機進(jìn)行加載，并將測功機輸出的轉矩、轉速信號放大處理并存到自的內存單
元供計算機調用和顯示，通過(guò)可編程控制器，實(shí)現了系統的閉環(huán)控制轉矩轉速儀主要接收來(lái)自測功機的轉矩、轉速信號，經(jīng)過(guò)可編程控制器并進(jìn)行處理后將轉矩轉速功率顯示出來(lái)。系統框圖如圖1 所示。
加載原理及轉矩、轉速信號的產(chǎn)生3. 1加載原理在電機自動(dòng)測試系統中，采用磁滯測功機，其制動(dòng)器原理圖如圖2 所示，制動(dòng)器由內外定子及轉子組成，定子內裝有激磁線(xiàn)圈，轉子為空心杯形，由磁滯材料制成。內外定子上均有齒和槽，內外定子安裝成齒對槽的位置。當激磁線(xiàn)圈中通入電流，氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與轉子材料相互作用，產(chǎn)生與激磁電流微電機2000年第33卷第6 期（總第期）成正比的轉矩。
轉矩信號的產(chǎn)生轉矩信號由安裝在制動(dòng)器懸臂梁上的4 個(gè)應變式力矩傳感器拾取，在懸臂梁兩側分別粘有2 個(gè)電阻應變片，組成全橋電路，產(chǎn)生與轉矩成正比的模擬電壓信號。
轉速信號的產(chǎn)生制動(dòng)器同軸安裝有個(gè)光學(xué)編碼器，在光學(xué)編碼器的兩端安裝有個(gè)光電管和個(gè)燈泡，光學(xué)編碼器均勻分布有齒和槽的圓盤(pán)，光學(xué)編碼器每旋轉1 周，光電管產(chǎn)生60個(gè)脈沖，即光電管輸出頻率與轉速成正比的方波。
異步電機不穩定區自動(dòng)測試的實(shí)現原理用傳統測功機測試異步電機T n 曲線(xiàn)時(shí)，般使用恒轉矩功機，當負載轉矩大于電機的******轉矩時(shí)，電機即從******轉矩過(guò)渡到堵轉狀態(tài)，難以穩定運行在其工作點(diǎn)上，不能實(shí)現不穩定區工作特性的測試。而電機自動(dòng)測試系統采用了可編程控制器，它能根據轉速反饋信號來(lái)控制磁滯制動(dòng)器定子線(xiàn)圈的激磁電流，從而達到控制轉矩的目的。當設定某不穩定區轉速值時(shí)，負載轉矩增加，當負載轉矩大于******轉矩時(shí)，電機從穩定狀態(tài)過(guò)渡到堵轉狀態(tài)，電機轉速下降，轉速反饋電路檢測出此信號后，可編程控制器即減小激磁電流，此時(shí)負載轉矩減小，從而使電機在不穩定區給定的某轉速下能穩定地運行，實(shí)現異步電機不穩定區的自動(dòng)測試。這樣，系統的加載為閉環(huán)控制方式。
系統主要功能本系統具有良好的人機界面和操作性能，能自電機自動(dòng)測試系統李舒陽(yáng)李波動(dòng)生成坐標，并且X 軸、Y 軸坐標可以選擇任意參數。測試時(shí)應根據各種不同的電機選擇不同的測試方法。
系統主要測量功能有：自動(dòng)測量―轉速由高至低，自動(dòng)測量―轉速由低至高，負載曲線(xiàn)，恒轉速測量，恒轉矩測量，手動(dòng)操作。自動(dòng)測量―轉速由高至低適用于從空載開(kāi)始測量，直至選擇的最低轉速為止。自動(dòng)測量―轉速由低至高則從最低轉速開(kāi)始測量。負載曲線(xiàn)功能是要求1 次輸入多個(gè)轉矩點(diǎn)，所有點(diǎn)均輸入完成后，計算機開(kāi)始逐點(diǎn)測試。恒轉速測量允許用戶(hù)將被試電機保持在所希望的轉速下運行。其它功能有：打印、顯示數據，打印曲線(xiàn)，屏幕顯示曲線(xiàn)，存貯數據，圖3 是1 臺750W三相異步電動(dòng)機利用此系統測得的T n 曲線(xiàn)。
結語(yǔ)隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，基于計算機控制的微電機自動(dòng)測試系統必將代替傳統的手工測試。采用模塊化結構、智能化儀器、能自由組合的微電機自動(dòng)測試系統正是微電機生產(chǎn)廠(chǎng)家和測試單位所希望和渴求的，也是未來(lái)測試儀器的發(fā)展趨勢。采用本系統對電機進(jìn)行自動(dòng)測試，能提高測試效率和測量精度，有較好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
