直流电机发电性能测试平台的设计

论文摘要

虚拟仪器是在计算机基础上通过增加相关硬件和软件构建而成的,它借助开发软件平台编制虚拟仪器面板,完成对仪器的控制、数据分析和显示。自NI的LabVIEW问世以来,虚拟仪器技术越来越广泛地应用于各个领域。本文应用虚拟仪器技术,研究、开发了一套直流电机发电性能测试平台,完成直流电机发电性能的自动化测试,并运用LabVIEW开发了电机测试系统软件。针对电机测试的主要项目,完成了系统发电性能实验的任务,实现了预期的设计目标。本文主要研究内容如下：首先,介绍了运用LabVIEW虚拟测试系统与电机性能测试系统的国内外发展现状,与本文的课题背景。详细叙述了直流发电机发电性能测试实验的实验原理,包括空载实验,外特性实验,调节特性实验,效率实验。对测试平台的电气结构进行了设计。叙述了测试平台的组成部分、电气性能和电气连接。其次,对测试平台的软件结构进行了设计。运用LabVIEW虚拟测试软件搭建虚拟测试平台,详细设计了人机界面、数据采集、数据处理、数据存储、报表打印等软件部分。最后,对最小二乘法进行了改进,使用移动最小二乘法,提高了曲线拟合的拟合效果,拟合后的电机性能曲线更加顺滑,更加符合实际情况。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文课题背景与研究意义
• 1.2 传统电机测试的特点与不足
• 1.3 电机自动测试系统的优点
• 1.4 电机测试系统国内外发展现状
• 1.5 本文的主要工作
• 1.5.1 主要研究内容
• 1.5.2 主要章节安排
• 第2章 直流电机发电性能测试原理
• 2.1 电机测试系统的特点
• 2.1.1 仪器仪表的精度
• 2.1.2 电压电流的测量
• 2.1.3 电机电功率的测量
• 2.1.4 待测直流电机参数
• 2.2 绝缘电阻的测定
• 2.3 绕组直流电阻的测定
• 2.3.1 实际冷状态下直流电阻的测定
• 2.3.2 绕组直流电阻的测量方法
• 2.3.3 电枢绕组直流电阻的测定
• 2.4 空载实验
• 2.4.1 实验目的
• 2.4.2 实验原理
• 2.4.3 实验步骤
• 2.4.4 实验结果
• 2.5 外特性实验
• 2.5.1 实验目的
• 2.5.2 实验原理
• 2.5.3 实验步骤
• 2.5.4 实验结果
• 2.6 调节特性实验
• 2.6.1 实验目的
• 2.6.2 实验原理
• 2.6.3 实验步骤
• 2.6.4 实验结果
• 2.7 效率实验
• 2.7.1 实验目的
• 2.7.2 实验原理
• 2.7.3 实验步骤
• 2.7.4 实验结果
• 2.8 本章小结
• 第3章 直流电机测试平台结构设计
• 3.1 实验台整体设计
• 3.1.1 机械结构整体设计
• 3.1.2 电气结构整体设计
• 3.2 待测直流电机方程式模型
• 3.3 原动机拖动系统
• 3.3.1 交流拖动电机
• 3.3.2 拖动电机采用变频器调速控制
• 3.4 直流负载箱
• 3.5 信号采集系统
• 3.5.1 转速、转矩、机械功率的信号采集
• 3.5.2 电压电流信号的采集
• 3.6 上位机控制系统
• 3.6.1 PXI总线测试系统
• 3.6.2 PXI控制器
• 3.6.3 数据采集卡
• 3.7 本章小结
• 第4章 发电机自动测试系统软件设计
• 4.1 系统整体软件系统结构
• 4.1.1 测试系统选型原则
• 4.1.2 LabVIEW应用程序基本组织结构
• 4.1.3 测试平台界面设计与布局
• 4.2 测试平台后面板程序设计
• 4.2.1 数据采集模块
• 4.2.2 数据管理模块
• 4.2.3 数据处理模块
• 4.2.4 结果显示模块
• 4.2.5 报告生成打印模块
• 4.3 本章小结
• 第5章 测试结果及数据处理
• 5.1 测试方法介绍与设计
• 5.2 最小二乘法曲线拟合
• 5.3 移动最小二乘法
• 5.3.1 移动最小二乘法原理
• 5.3.2 权函数的选取
• 5.4 实验数据拟合及结果
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢