直流电机试验自动采集与控制系统的设计 二

直流电机试验计算机采集处理系统的设计

摘要：他励直流电机试验计算机采集处理系统设计是对中型直流电机试验站的一次技术设计，主要完成系统从人工手动控制到智能型控制的技术更新。

系统设计是以计算机为中心，结合传感器技术、通信技术、智能仪表等对试验对象的各参数进行跟踪采样。本系统是利用传感器采集得到的信号再转化成数字信号送计算机处理、编辑和自动生成试验报告并打印输出。它主要由传感器信号采集、智能仪表显示并传输、计算机数据处理和存储等部分组成。其硬件电路主要包括：试验系统的设计；励磁系统的设计；传感器采集与智能仪表显示系统设计；计算机处理系统的设计；电机试验报告自动处理系统。

关键词：直流电机  采集  测试  通信  计算机

目  录

摘要 I

Abstract I

第1章  绪论 1

1.1 电机自动测试系统的设计意义 1

1.2 电机自动测试系统的实际应用 1

1.3 电机自动测试系统的具体要求 2

1.4 本设计总体框图 3

第2章  直流电机试验电源系统的设计 4

2.1电源系统设计方案 4

2.2试验原理图 4

2.3 励磁电源整流电路的设计 4

2.3.1全波桥式半控整流电路工作原理 4

2.3.2全波桥式半控整流电路相关参数 5

第3章  直流电机型式试验 7

3.1直流电机温度与温升测试 7

3.1.1 电机温升、温升限度的概念 7

3.1.2 温升试验的目地及方法 7

3.1.3 绝缘结构、耐热等级概念 7

3.1.4 温升试验测试过程 8

3.2 他励直流电机的运行特性 8

3.2.1 运行特性的概念 8

3.2.2 运行特性各曲线的意义 9

3.3 他励直流电机绝缘性能试验 10

3.3.1电机绝缘性能试验的意义 10

3.3.2 绝缘电阻的测定 10

3.3.3 耐电压试验 12

3.4 他励直流电机空载特性的测定 12

3.4.1 空载试验的意义 12

3.4.2 空载特性的测定 12

3.4.3 空载特性的测定步骤 13

3.4.4 空载特性的测定注意点 13

3.5 他励直流电机额定负载试验 13

3.5.1 额定负载测定的意义 13

3.5.2 额定负载试验测定步骤 14

3.6 他励直流电机负载特性的测定 14

3.6.1电动机负载特性测定概述 14

3.6.2 负载特性的测定 14

3.7 他励直流电机固有转速调整率的测定 15

3.8 他励直流电机超速试验 15

3.8.1 电机超速试验注意事项 15

3.8.2 电机超速试验的步骤 15

3.9 短时升高电压试验 16

3.9.1 短时升高电压试验目的 16

3.9.2 短时升高电压试验的测量 16

3.9.3 测量过程中的具体要求 16

第4章  系统硬件设计 17

4.1 控制电路的设计 17

4.1.1 控制电路电源说明 17

4.1.2 控制电路原理 17

4.1.3 改变励磁电流方向的实现 18

4.2智能仪表采集系统 19

4.2.1 智能仪表的结构特点 19

4.2.2 智能仪表的工作原理 20

4.2.3 智能仪表的功能特点 20

4.2.4 数据处理功能 21

4.3 传感器的原理及说明 22

4.3.1 传感器的原理 22

4.4 霍尔效应及霍尔元件概述 23

4.4.1 霍尔传感器的分类 23

4.5智能仪表及传感器的选择 24

4.5.1 智能电压表电流表的选择 24

4.5.2 转矩传感器的工作原理及选择 25

4.5.3 智能转速数字显示仪的工作原理 27

4.5.4 智能温度变送器的选择 27

4.6通信接口概述 28

4.6.1 串行传送的特点 28

4.6.2 串行数据传送方向 29

4.6.3 串行通信接口的基本任务 30

4.6.4 串行通信接口标准 30

4.7 串行通信接口说明 32

4.7.1 RS-232接口的说明 32

4.7.2 RS-485接口的采用 34

4.7.3 接口的典型应用 35

4.7.4 有关串行通信的物理标准 35

4.8 RS485/232接口转换器的技术参数 36

4.8.1 转换器的机械特性 36

4.8.2 转换器与RS-485、RS-232连接示意图 37

第5章  计算机数据采集系统的软件设计 38

5.1 系统软件概述 38

5.2 系统设软件计说明 38

5.3 系统软件界面介绍 39

结束语 41

参考文献 42

致  谢 43

附录 直流电动机型试验原理图 44