基于虚拟仪器技术的电机参数测试系统的研究

论文摘要

电机是电能生产及应用的基本装备,是工业控制及军工、航天和民用生产中必不可少的部件,在生产中发挥着越来越重要的作用。然而传统的测量仪器无法满足现代电机测试技术的要求,为了更好的对电机运行中工作状况进行监测,采用计算机技术同仪器技术相结合的虚拟仪器技术,可以较好地解决传统仪器功能单一、存储深度不够、分析处理功能较弱等问题,满足对电机测试的要求。本文在对基于虚拟仪器技术的三相交流异步电动机电参量测量原理和异步电机起动特性间接测量原理讨论的基础上,根据交流异步电机起动过程中定子电流齿谐波分量蕴含的转速信息,分析了电机转速与齿谐波频率之间的关系,并应用MATLAB/SIMULINK仿真平台对异步电动机的起动特性进行了仿真研究。本文阐述了小波分析的基本理论,着重阐述了小波理论在信号去噪、滤波、重构和时频分析方面的应用。利用基于正交小波包变换的时频分析方法将其应用到定子电流齿谐波分量的频率提取中,研究了异步电动机起动特性的间接测量方法。本文对电机测试系统的总体方案、软件设计进行探讨,设计了基于虚拟仪器技术的电机测试系统。本文采用美国Link Instrument公司生产的虚拟数字存储示波器DSO-2904作为数据采集卡,使用LabVIEW编写测试系统软件,完成了采集卡DSO-2904与虚拟仪器开发环境LabVIEW的通信,设计了功能齐全、操作方便的LabVIEW应用程序,实现了对电机参数的动态测试。通过仿真实验,证明了软件设计的准确性,本测试系统设计达到预期要求。通过虚拟仪器技术,可以快速、高效地开发出模块化、智能化的电机测试系统,实现电机运行状态的动态测试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景与意义
• 1.2 电机测试系统的发展现状
• 1.3 虚拟仪器技术
• 1.3.1 虚拟仪器的概念
• 1.3.2 虚拟仪器的特点
• 1.3.3 虚拟仪器的系统构成
• 1.3.4 虚拟仪器的研究现状
• 1.4 论文的研究目的和研究内容
• 1.4.1 论文的研究目的
• 1.4.2 论文研究的主要内容
• 第二章 异步电机的测量原理
• 2.1 异步电机电参数测量原理
• 2.1.1 电压、电流、功率的计算
• 2.1.2 电力系统谐波分析原理
• 2.2 电机的机械特性测量原理及起动过程分析
• 2.2.1 转矩转速的间接测试方法
• 2.2.2 异步电动机起动转速间接测试原理
• 2.2.3 异步电动机起动转矩的求法
• 2.2.4 异步电动机起动过程的分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 小波理论分析及其在电机测试中的应用
• 3.1 引言
• 3.2 小波变换
• 3.2.1 连续小波变换
• 3.2.2 离散小波变换
• 3.2.3 多分辨率分析
• 3.2.4 小波包算法
• 3.3 小波分析及在电机测试中的应用
• 3.3.1 小波变换在电机信号去噪中的应用
• 3.3.2 小波分析的滤波与重构
• 3.3.3 基于正交小波包变换的电机测试信号时频分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 电机参数测试系统的总体设计与实现
• 4.1 系统的硬件配置
• 4.2 电机测试系统的软件设计与实现
• 4.2.1 图形化编程软件平台LabVIEW
• 4.2.2 数据采集卡与LabVIEW 的通信
• 4.2.3 电机测试系统功能的构成
• 4.2.4 电机测试系统功能的实现
• 4.3 仿真验证
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要