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便携式电机参数检测装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-13 15:57:43

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张海根 | 2023-10-13 15:57:43

本发明涉及一种结构简单、适于便捷地对小功率电机参数进行测试的便携式电机参数检测装置,其包括:用于设置在被测电机输出轴上的风叶、CPU单元、与CPU单元相连的LCD、经计数器与CPU单元相连用于检测被测电机的转速的反射式红外光电传感器。电流电压检测单元检测输入电压与电流之间的相位差,进而得出被测电机的功率因数,从而根据输入电压、电流与功率因数得出被测电机的输入功率。CPU单元根据测得的被测电机的转速、预先获取的所述风叶转速与风叶阻转矩的关系曲线,得出被测电机的转矩;然后根据被测电机的转速、转矩计算出被测电机的输出功率和效率;LCD显示被测电机的效率、转速、输入功率、输出功率和功率因数。

本发明的便携式电机参数检测装置的主要检测对象是小型电机,尤其是针对家电上使用的各种电机,它不需要固定的试验台,对环境几乎没有什么要求就可以进行各种参数的测试。(2)本发明的便携式电机参数检测装置使用简单,携带方便,不需要使用专用卡具,对被测电机的位置没有要求,安装简单;风叶安装时,没有同心度的要求,容易保证测量精度;还可直观显示参数、效率、转速、输入功率、输出功率、功率因数等电机参数。(3)微处理器的处理过程:①微处理器(本例选用C8O51F330D)内置的10位AD转换器采样输入电压,在电压峰值启动定时器,到电流的峰值时间计算出功率因数,得出输入功率;②通过反射式红外光电传感器和计数器检测电机的转速;③以风叶的转速为依据,通过风叶产生阻转矩的专家系统得到转矩;④根据转速,转矩和功率之间的关系计算输出功率;⑤显示数据:转速,转矩,输入功率,输出功率,效率。

电机的效率是人们衡量电机优劣的一个非常重要的参数;电机的输出功率不能直接通过仪表测量,而是间接通过转速和转矩进行测量;对电机转矩的测试是一个比较复杂的操作,它必须要求电机带上负载,电机测试负载通常选用发电机和磁粉阻尼装置,需要有专用的测试台(即测功机)进行测试,一台测功机要包括,铸铁平台、磁粉阻尼装置、大功率直流电源、散热冷却系统、直角弯板、专用法兰盘、电流、电压、功率,转速表等,重量接近1千公斤;大功率电机机壳尺寸比较固定,在测试台上测试相对容易,对于小功率电机外壳形状多种多样,尺寸也不固定,如果在测试台上测试,每种电机均需要专用的卡具,因此,不可能实现质量监督人员对电机质量的随机检测;在电机参数测量中,除了测量系统本身的误差外,被测电机的主轴与负载的主轴的同心度直接影响测量误差,因此对联轴器和安装的精度要求较高。

因此,提供一种适于便捷地对小功率电机进行效率测试的装置,是本领域要解决的技术问题。

发明人:王雁平 廉春园发明团队:常州工学院(Changzhou Institute of Technology,CIT),位于江苏省常州市,是江苏省主管的一所全日制普通本科院校,入选国家“十三五”产教融合发展工程立项高校和首批启动高校,教育部和江苏省卓越工程师教育培养计划试点高校,教育部数据中国“百校工程”培育院校,教育部“科学工作能力提升计划(百千万工程)”首批试点高校,江苏省服务外包人才培养试点高校。学校始于1978年创办的常州市七·二一工业大学,1979年更名为常州市职工大学;1982年,经教育部批准,常州市职业大学更名为常州工业技术学院;2000年3月22日,教育部批准由常州工业技术学院、常州市机械冶金职工大学合并组建常州工学院。截至2023年1月,学校有辽河路校区、巫山路校区、会馆浜路继续教育学院和长江路科技产业园,总占地面积近1300亩;设有18个教学单位,开办59个本科专业(47个专业招生);普通全日制在校生16000余人,在职教职工1300余人,其中专任教师1000余人;馆藏纸质图书131万余册。

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、适于便捷地对小功率电机参数进行测试的便携式电机参数检测装置。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种便携式电机参数检测装置,包括:用于设置在被测电机输出轴上的风叶、CPU单元、与CPU单元相连的LCD、经计数器与CPU单元相连用于检测被测电机的转速的反射式红外光电传感器。

电流电压检测单元,用于检测被测电机的输入电压和电流,并在被测电机的输入电压处于峰值时开始计时至被测电机的输入电流达峰值时止,以得出电压峰值与电流峰值的时间差,从而计算出输入电压与电流之间的相位差,进而得出被测电机的功率因数,从而根据输入电压、电流与功率因数得出被测电机的输入功率。

CPU单元根据测得的被测电机的转速、预先获取的所述风叶转速与风叶阻转矩的关系曲线,得出被测电机的转矩;然后根据被测电机的转速、转矩计算出被测电机的输出功率和效率;其中:效率等于输出功率与输入功率的比值;输出功率等于转矩与转速的乘积与9550的比值;LCD显示被测电机的效率、转速、输入功率、输出功率和功率因数。

所述参数已知电机是指:该电机的效率、转速、输入功率、输出功率和功率因数等参数已知。

本发明具有积极的效果:本发明的便携式电机参数检测装置的主要检测对象是小型电机,尤其是针对家电上使用的各种电机,它不需要固定的试验台,对环境几乎没有什么要求就可以进行各种参数的测试。(2)本发明的便携式电机参数检测装置使用简单,携带方便,不需要使用专用卡具,对被测电机的位置没有要求,安装简单;风叶安装时,没有同心度的要求,容易保证测量精度;还可直观显示参数、效率、转速、输入功率、输出功率、功率因数等电机参数。(3)微处理器的处理过程:①微处理器(本例选用C8O51F330D)内置的10位AD转换器采样输入电压,在电压峰值启动定时器,到电流的峰值时间计算出功率因数,得出输入功率;②通过反射式红外光电传感器和计数器检测电机的转速;③以风叶的转速为依据,通过风叶产生阻转矩的专家系统得到转矩;④根据转速,转矩和功率之间的关系计算输出功率;⑤显示数据:转速,转矩,输入功率,输出功率,效率。

为促进科学技术产业化的发展,希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力,实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力,希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金;在双方合作期间,我方对该产品不断创新和改进。

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一是开发新的产品或服务,以培育新的市场竞争力;

二是开发新的工艺,以提质、降本、降耗、增能、增效;

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