电动机转速该如何测量
1．可以用真尚有科技的转速测量系统
要测量圆柱体微小转角，首先要知道被测物的半径，然后测出物体在单位时间内走的距离。知道了两个参数后就可以求得转动角度。
解决：
Px可以测得物体微小变化
调试的方式：
λ通过软件检查系统安装是否满足测量条件，调节传感器安装位置，调节到最佳测量状态，然后可以开始在线测量。
λ通过软件能进行简单的测量, 并最终求出角度值。
通过增量输出：
用户自己将测量结果值进行转换
λ通过接收传感器发出脉冲个数，然后换算成距离最终求得转动角度。最简单的计算增量脉冲的方法是用计数器进行读取，计数器
说明：可设置计数与转动周长的对应关系，每个脉冲代表一定长度，例如1个脉冲= 0.01mm，则图1-3所示距离= 92896 * 0.01mm = 928.96mm
定制软件：
通过软件方式将得到数据进行处理，并最终将结果显示给用户看，能让用户直观的观测到当前测量值。其他功能可以定制。
2. 前不久在一个网站上找的：
可自制一个简单实用的振动式转速计，它是根据物理学上共振原理制成的，测速时并且不会消耗发动机的功率。
振动式转速计由十几根不同长度的钢丝做成。每根钢丝的自振频率都不同，钢丝越长，自振频率越低；长度越短，自振频率越高。小发动机工作时，每转一转，活塞上下一次，产生一次振动。当发动机产生的振动频率和某根钢丝的自振频率相同或成整数的倍数时，这根钢丝就会因共振而开始振动。使用时，将振动式转速计固定在发动机附近，或直接用底座靠在发动机的气缸头等部位上；只要观察那一根钢丝的振动幅度最大，就可根据该钢丝的刻度测得发动机的转速。其准确度依钢丝质量、直径大小及钢丝和底座的夹紧程度不同而略有出入，一般为±200转/分。最好先用标准转速表校准刻度。
钢丝的自振频率和它的直径、自由长度及钢材的弹性有关。一般钢丝的自振频率f可按下式计算：
其中：d 钢丝直径（单位厘米）
L 钢丝自由长度（单位厘米）
或其中：n 发动机转速（单位转/分）
利用上式，可以求出不同直径的钢丝在代表某一转速而产生共振时所需要的自由长度。转/分自由长度（毫米）转/分自由长度（毫米）转/分自由长度（毫米）3000 117 6500 82。5 10000 66
3500 110 7000 79 10500 64。5
4000 103 7500 76。3 11000 63
4500 98 8000 74 11500 61。5
5000 94 8500 71。5 12000 60
5500 90 9000 69。5 12500 59
6000 86 9500 67。8 13000 58 如用直径1毫米的钢丝，其代表各种转速的自由长度（露在底座外面的钢丝长度）见上表。
这种转速计也可用金属片做底座（图17、18）。靠近钢丝根部的底座上写有代表转速的刻度。为了缩小体积，可少用几根钢丝。还可采用活动铅笔式的构造，以便携带。在装铅芯的位置上有一根可以伸缩的钢丝，测转速时拿转速计的一端靠上气缸头，将钢丝伸长或缩短，看钢丝在那个位置振动最剧烈，据此相应刻度便能知道发动机的转速。
3.如何用万用表测电动机的转速
卸下电机线,万用表调到毫安档,表笔跨接电机两相接线端子,用手均匀转动电机转轴一圈.如果指针正反摆动一个来回,那说明电机是二极电机,额定转速为每分钟二千九百多转;如果指针正反摆动两个来回,则说明电机是四极电机,额定转速为一千四百多转,依次类推.
三相交流异步电动机型式试验数据处理一、被试电动机铭牌中的主要数据 被试电动机铭牌中的主要数据 二、试验数据统计和计算 （一）绝缘电阻的测定 1、绝缘电阻测量结果汇总（见表1-1） 表1-1 绝缘电阻测量结果汇总 注：测量时电机绕组温度（环境温度）为℃ 2、测量结果的判断 一般电机标准中，都没有电机在冷状态时的绝缘电阻的考核标准，但电机绕组的绝缘电阻在冷状态下所测得的数值应不小于下式所求得的数值 R是电机绕组冷状态下绝缘电阻考核值，ＭΩ； 式中： MC U是电机绕组的额定电压，V； t是测量时的绕组温度（一般用环境温度），℃。
3、思考题 在绝缘电阻的测定中，如何选用兆欧表？ （二）绕组在实际冷状态下直流电阻的测定 1、冷状态下直流电阻测量结果汇总（见表2-1） 表2-1 冷状态下直流电阻测量结果汇总 2、测量结果的处理 标准工作温度下的定子绕阻： 075 1r = 0T 75 T R ?++θ 3、思考题 测量定子绕组的直流电阻为何不用万用表？
（三）、空载特性的测量 1、空载试验数据汇总（见表３－１） R。 空载试验后立即测得的一个定子线电阻 表３-１空载试验数据汇总
２、试验数据计算 （１）计算三相电压平均值0U 。每点的三相电压平均值0U 为三个读数之和除以３。 （２）计算三相电流平均值0I 。每点的三相电流平均值0I 为三个读数之和除以３。 （３）计算每点的输入功率仪表显示值0P 。每点的输入功率仪表显示值0B P 为两功率表读数的代数和。 （４）计算每点的空载铜耗0Cu1P 用公式0203R I P 0Cu1=求出各点的空载铜耗。 （５）计算求出各点的铁耗与机械耗之和' 0P 铁耗与机械耗之和为空载损耗与空载定子铜耗之差 100Cu 0P P P -=' 上述计算结果见表３-２ 表３-２ 空载试验计算结果
《电力拖动技术课程设计》报告书 直流电动机调速设计 专业：电气自动化 学生姓名： 班级： 09电气自动化大专 指导老师： 提交日期： 2012 年 3 月
前言 在电机的发展史上，直流电动机有着光辉的历史和经历，皮克西、西门子、格拉姆、爱迪生、戈登等世界上著名的科学家都为直流电机的发展和生存作出了极其巨大的贡献，这些直流电机的鼻祖中尤其是以发明擅长的发明大王爱迪生却只对直流电机感兴趣，现而今直流电机仍然成为人类生存和发展极其重要的一部分，因而有必要说明对直流电机的研究很有必要。 早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。 直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工效率。
电机的检测标准 一、外观要求： 1.定位孔位置正确，外壳和轴的结构尺寸符合图纸要求。 2.引出线长120±5mm，引线规格为18AWG1015塑胶线，有UL认证，引线颜色为红蓝白三色，红线为主线，蓝线为副线，白线为公共端，引线出线方向正确，线头剥线15mm。 3.电机引线长短、颜色符合要求，标志完好，裸线不应有氧化。 4.整机装配完整，螺丝紧固，外壳电镀有良好的光泽，无锈蚀，铁心表面无明显锈蚀； 5.振动：小于2.5mm/S。 6.轴向窜动：小于0.25mm。 7.电机标志清晰，包装完整。铭牌标志包括以下内容： 1）、制造商名或标记； 2）、产品型号； 3）、额定电压和频率； 4）、产品批号和日期。 二、主要电气参数： 1.在自制测试架上，接好电机引线，将开关打到对应挡，用数字转速表测其空载转速，120V/60Hz电机转速为1720±3%转每分钟，230V/50Hz电机转速为1470±3%转每分钟。 2.额定电压： 120V（120V型） 230V（230V型） 额定频率： 60Hz（120V型） 50Hz（230V型） 空载功率： 40W （120V型） 45W （230V型） 空载电流： 0.55A(120V型) 0.35A(230V型) 额定电流： 0.75A(120V型) 0.45A(230V型) 额定输入功率：90W (120V型) 100W (230V型) 3.耐压试验：在1800V AC/0.5mA/1S下无击穿拉弧现象。 4.噪音：在安静的检测室内，用分贝检测仪在距离电机500mm处测其空载噪音，应小于47dB （与背景噪音差要大于10 dB）。 5.泄漏电流：小于0.5mA。 6.绝缘强度：大于2MΩ/500VDC。 7.低压启动电压值：48V（120V型），132V（230V）。 8.旋转方向：轴伸方向单向逆时针转动。 9.热保护器：SF152℃可恢复温控器，动作温度157±5%℃。 10. 在温度为40±2℃，相对湿度为90∽95%的恒温恒湿箱中试
Fully automatic comprehensive motor tester-RTMT-H全自动电机综合测试仪它将传统的电流、电压、功率表计完美的统一集成化、数字化、减少机械故障和读数误差的同时，提高了整体测试系统的准确度和适用性。使出厂试验更轻松、更快捷。 整系统全自动化、全微机化、高效率化，防误操作安全功能设计。WINDODWS中文界面操作，自动采集测量数据，自动计算结果，自动生成出厂试验报告并打印输出，测量控制系统采用PLC编程控制。 全套系统提供省级以上权威部门检定报告，包人员教育培训，提供随叫随到式24小时无忧服务。变压器电压等级：10KV、35KV、110KV、220KV及以上。
RTMT-H全自动电机综合测试仪产品特性 ●l 手动操作和自动操作方式并存，不便采用自动控制或微机出现故障，可以 采用手动操作进行试验 ●l 系统可用于不同规格、不同型号电机的出厂例行试验和形式试验； ●l 系统可用于不同规格、不同型号电机的检修试验； ●l 自动控制被试品的起停、自动采集测试数据，自动进行数据处理及参数； ●l 测量数据由计算机自动同步记录，保证测试数据的同时性，消除了人工读 表的不同步所引起的误差，大大提高试验的工作效率； ●l 试验软件自动将试验结果折算为标准数据，有利于试验结果的对比； ●l 系统可集成环境温度测量模块、工频耐压试验模块、匝间耐压试验模块、 三相功率测量模块、计算机接口与采集模块、自动控制模块、相关保护模块等，转子电阻测量模块等； ●l 系统模块功能可自由选配，也可根据用户需求定制产品功能； ●l 试验结果数据直接保存在试验工控机硬盘中，可以进行试验数据的本机查 询访问，设计有试验报告自动生成功能，可并提供多种输出打印功能； ●l 系统可完成电机空载试验、功率测量（有功，无功，功率因素）、观察三 相电流不平衡度、工频耐压试验、匝间绝缘耐压试验、定子对地绝缘测量、堵转试验、转子电阻测量等； ●l 测量准确度高，重复性好；
课程设计(论文)说明书 题目：电机转速测量电路 院（系）：信息与通信学院 专业：电子科学与技术 学生姓名 学号： 指导教师：何宁 职称：教授 2012年12月20日
摘要 本文设计了一种基于AT89S52单片机的红外线转速测量系统。该系统的红外发射与接收采用直射式，红外发光管射出的红外线通过圆盘的小孔照射到红外探头上，接收电路再经过简单的信号处理得到脉冲式的转速信号。使用AT89S52单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过四位七段数码管显示电机每分钟的转速值。本文详细分析了系统的组成及工作原理，给出了系统中各硬件模块设计方法及系统软件设计方法，给出了部分程序流程图和程序清单。该测速系统安装维护方便，工作稳定，运行可靠，具有较大的推广应用价值。 关键词：转速测量；红外发射与接收；单片机 Abstract A infrared speed measuring system which based on the MCU of AT89S52 was designed in this paper. The infrared transmitter and receiver of the system used the direct type. The infrared light emitted from the IR LED passed through the hole in the disc to the infrared sensor, and the receiver circuit output a pulsed infrared signal by a simple signal processing. The AT89S52 was used to sample the pulse signal and calculate the amount of the pulse signal per minute which was the value of the motor speed. Finally the value of the motor would be displayed real-time by four-bit seven-segment digital tube. The composition and the principle of the system are presented, and the design method of hardware and the software are also presented. The measurement system will have a broad prospects because the convenient installation and maintenance, stable working, reliable operation. Key words: Speed measurement; Infrared transmitter and receiver; MCU
实验一直流发电机 一．实验目的 1．掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。 2．通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。 二．预习要点 1.什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取。 2.做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？ 3.并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？ 4.如何确定复励发电机是积复励还是差复励？ 三．实验项目 1.他励发电机 (1)空载特性：保持n=n N，使I=0，测取Uo=f(I f)。 (2)外特性： 保持n=n N，使If =I fN，测取U=f(I)。 (3)调节特性：保持n=n N，使U=U N，测取I f =f(I)。 2.并励发电机 (1)观察自励过程 (2)测外特性：保持n=n N，使R f2 =常数,测取U=f(I)。 3.复励发电机 积复励发电机外特性：保持n=n N，使R f=常数，测取U=f(I)。 四．实验设备及仪器
1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（MEL-I、MEL-IIA、B）。 2．电机导轨及测功机，转矩转速测量组件（MEL-13）或电机导轨及转速表。 3．直流并励电动机M03。 4．直流复励发电机M01。 5．直流稳压电源（位于主控制屏下部）。 6．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。 7．波形测试及开关板（MEL-05）。 8．三相可调电阻900Ω（MEL-03）。 9．三相可调电阻90Ω（MEL-04）。 10．电机起动箱（MEL-09）。 五．实验说明及操作步骤 1．他励发电机。 按图1-3接线
GC2020电机定子综合测试仪 V4.1使用说明书 天津市升阳电子科技有限公司
目录 序言 (3) 关于安全的注意事项 (3) 测试准备 (4) 运行维护保养 (4) 仪器对工作环境的要求 (5) 一、概述 (6) 1.1引言 (6) 1.2主要技术指标 (7) 1.3仪器面板 (8) 1.4操作系统界面 (10) 二、工作原理 (18) 2.1匝间试验及数据采集 (18) 2.2线圈绕组质量检查判断方法 (19) 2.2.1波形面积比较 (19) 2.2.2 波形差面积比较 (19) 2.3电机工频耐压测试 (20) 2.4测试结果报告 (20) 2.5直流电阻测量 (20) 2.6绝缘电阻测量 (21) 三、电机测试 (21) 3.1仪器接通电源 (21) 3.2连接导线结构 (21) 3.3 仪器与电机连接 (21) 3.4意外排除 (22) 3.5测试数据设置 (22) 3.6启动测试 (22) 四、维护保养 (22) 五、故障排除 (23)
序言 感谢使用GC2020 匝间耐压测试系统，本系统是为电机定子的测试开发的新一代电机自动测试系统，该系统采用微机技术，自动测量半成品电动机的直流电阻及电阻平衡度、绝缘电阻、匝间短路试验和工频耐压试验。其中，匝间试验和耐压试验自动判断合格区，不合格自动报警。一次接线自动完成4项测试，或分项单独自动完成其中一项测试。测试速度快、准确度高，能极大地提高检测效率，实为电机生产厂家的必备测试设备 。 此说明书记载了GC2020 匝间耐压测试系统的产品规格，使用方法，维护保养，故障排除的基本方法，请充分理解本说明书，正确使用本产品。 关于安全的注意事项 安装，运行，维护检查前，务必充分阅读使用说明书，正确使用，请充分熟悉掌握所有的知识，安全情报注意事项，本使用说明书将安全注意事项的等级分为 【危险】【注意】 错误使用时，会引起危险情况，可能会导致人身伤亡 错误使用时，会引起危险情况，可能导致人身轻度或中度的伤害和设备损害
专业课程设计 题目三 直流电动机测速系统设计 院系： 专业班级： 小组成员： 指导教师： 日期：
前言 1.题目要求 设计题目：直流电动机测速系统设计 描述：利用单片机设计直流电机测速系统 具体要求：8051单片机作为主控制器、利用红外光传感器设计转速测量、检测直流电机速度，并显示。 元件：STC89C52、晶振（12MHz ）、小按键、ST151、数码管以及电阻电容等 2.组内分工 （1）负责软件及仿真调试：主要由完成 （2）负责电路焊接： 主要由完成 （3）撰写报告：主要由完成 3.总体设计方案 总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示: 单片机 PWM 电机驱动 数码管显示 按键控制
一、转速测量方法 转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否,因此,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法(如离心式转速表) 、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪) 以及计数测速法。计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。本文介绍的采用单片机和光电传感器组成的高精度转速测量系统,其转速测量方法采用的就是电子式定时计数法。 对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。在频率的工程测量中,电子式定时计数测量频率的方法一般有三种： ①测频率法:在一定时间间隔t 内,计数被测信号的重复变化次数N ,则被测信号的频率fx 可表示为 f x =Nt(1) ②测周期法:在被测信号的一个周期内,计数时钟脉冲数m0 ,则被测信号频率fx = fc/ m0 ,其中, fc 为时钟脉冲信号频率。 ③多周期测频法:在被测信号m1 个周期内, 计数时钟脉冲数m2 ,从而得到被测信号频率fx ,则fx 可以表示为fx =m1 fcm2, m1 由测量准确度确定。 电子式定时计数法测量频率时, 其测量准确度主要由两项误差来决定: 一项是时基误差; 另一项是量化±1 误差。当时基误差小于量化±1 误差一个或两个数量级时,这时测量准确度主要由量化±1 误差来确定。对于测频率法,测量相对误差为： Er1 =测量误差值实际测量值×100 % =1N×100 % (2) 由此可见,被测信号频率越高, N 越大, Er1 就越小,所以测频率法适用于高频信号( 高转速信号) 的测量。对于测周期法,测量相对误差为： Er2 =测量误差值实际测量值×100 % =1m0×100 % (3) 对于给定的时钟脉冲fc , 当被测信号频率越低时,m0 越大, Er2 就越小,所以测周期法适用于低频信号( 低转速信号) 的测量。对于多周期测频法,测量相对误差为： Er3 =测量误差值实际测量值100%=1m2×100 % (4) 从上式可知,被测脉冲信号周期数m1 越大, m2 就越大,则测量精度就越高。
电机性能测试系统 配置方案
测试系统简述： 磁滞测功机、磁粉测功机或电涡流测功机、伺服测功机及相关配套仪器等组成。电机性能测试系统是测试电机性能的专用测试设备，系统采用了高精度的电量传感器和高精度的JC型转矩转速传感器，可满足各种型号、各种不同等级电机·的电压、电流、频率、输入功率、功率因数、转速、转矩、输出功率、效率等进行精确测量的要求。 系统测试精度高、重复性好、运行稳定性强、并行效率高、使用寿命长、工作简便。能对电机进行空载特性、负载特性测试，具备手动与自动两种控制方式，手动控制方式即脱开计算机系统测试，自动控制方式即由计算机控制测试。自动测试系统随机提供全中文配套软件，能显示和打印输出特性曲线和数据：n＝f（U、I、P1、COSφ、M、P2、η） M＝f（U、I、P1、n、COSφ、P2、η） 能测试和显示以下数据：被测电机的输入电压、电流、输入功率、转矩、转速、输出功率、效率，能显示和打印输出测试数据和负载特性曲线（PDF格式导出），输出格式有多种可选择。 系统配置有磁滞测功机、磁粉测功机、电涡流测功机、智能测功机控制器、直流电参数、单相电参数、三相电参数、电机测试系统柜、电机专用测试软件、电脑打印机及工装夹具等。 具体相关配置： 1、基础配置： 电参数测量仪（直流电参数、单相电参数、三相电参数）、测功机控制器、测功机、夹具、工装； 2、实用配置： 电参数测量仪（直流电参数、单相电参数、三相电参数）、测功机控制器、测功机、夹具、工装、电机性能测试软件； 3、智能配置： 电参数测量仪（直流电参数、单相电参数、三相电参数）、测功机控制器、测功机、夹具、工业控制计算机、打印机及电机性能测试软件、电机 测试系统柜（立式或卧式）。 一、测功机基本参数：（选配测功机）： 测功机实物图
MC-200 电动机故障检测仪 1 概述 电动机在工农业生产中使用极为广泛,数量可观,长期使用,难免发生故障,如不及时发现,往往会造成生产和经济上的巨大损失。盼望有一种简易快速地检测电动机潜在故障的工具,是设备检修人员普遍关心的问题。 MC-200电动机故障检测仪是本公司原MC-100电动机故障检测仪的升级换代产品。由于在功能上新增了相角检测和倍频检测等先进的测试方法,从而使仪器的确诊率大为提高,适用范围也从三相绕组扩大到单相绕组、直流绕组及电容器的检测诊断。仪器采用了带自动背光的液晶显示器作数字显示,显示结果更清晰,使用更方便。仪器外形美观大方,携带方便。绝缘检测的电压也从原先的500伏提高到1000伏,更符合电机绝缘检测的要求。 MC-200适用于任何型号的单相、三相交流电机、直流电机、变压器、发电机的绕组和单个线圈及电容器的故障检测。 检测内容包括线圈绕组间和绕组对外壳的绝缘,绕组本身的匝间短路、开路,三相绕组的平衡和绕组、电容器的相角等。 2 技术参数 适用范围:电感:0.35mH~1.6H; 电容:50nF~100μF; 阻抗:5~1000Ω; 相角:0~90°; 绝缘:0~∞。 信号源:频率:100、300、850、2400Hz 四档; 最大输出:6V、500mA。
绝缘测试电压:1000V。 供电电压:12V DC(可充电镍镉电池组。 外形尺寸:210mm×120mm×43mm。 质量:约 650g。 环境温度:-10℃~40℃;相对湿度不大于80%。 3 仪器外型 4 操作键、开关、显示等功能 1键功能 开关键,按奇数次为开,按偶数次为关,一分半钟无操作,则自动关机。 相角测试键,按下则显示相角值,正常值一般在 35~80间,随频率不同而改变。在测相角前需先校零。 键盘电源适配器测试插口充电插口光敏传感器 测试线
课程设计转盘转速测量的设计方案
转盘转速测量的设计方案 一、设计目的 设计电路实现转盘的转速测量。 二、组内分工初定 A.陈永昌：负责设计方案的制定，程序的设计，电路的焊接。 B.詹小樑：负责元件的采购，方案的讨论，电路的调试。 C.李忠谕：负责元件的采购，方案的讨论，电路的调试。 三、使用电子元件及个数 光电门1个 七段数码管1个 AT89S52单片机1片 串口转USB线1条 MAX232 1个 串行口1个 导线、电阻、电容若干 电动机1个 四、设计方案 光电转速传感器是根据光敏二极管工作原理制造的一种感应接收光强度变化的电子器件，当它发出的光被目标阻断时，则接收器感应出相应的电信号。光电式传感器由独立且相对放置的光发射器和收光器组成。当目标经过光发射器和收光器之间并阻断光线时，传感器输出信号。它是效率最高、最可靠的检测装置。槽形（U形）光电开关是对射式的变形，其优点是无须调整光
轴。 4.1电动机、信号盘、传感器 图1：电动机、信号盘、传感器的安装 图中电机为直流电机，转速随输入的电压变化。信号盘为带有4个透光孔的圆盘。传感器为光电门，透光时输出电 流，遮光时无电流。 4.2信号放大电路 图2：信号放大电路 信号放大电路是经过三极管对光电门输出的信号进行放大，然后经过CD4093进行整形，输入到单片机的脉冲计数
T0口，进行计数。 4.3单片机电路 图3：单片机电路 在此采用频率测量法，其测量原理为，在1S时间内，计取转速传感器发生的脉冲个数（即频率），从而算出实际转速。设1S的脉冲数为 n，转速 rate = n * 60 / 4; 4.4串口输出电路
实验一直流他励电动机机械特性 一．实验目的 了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性 二．预习要点 1．改变他励直流电动机械特性有哪些方法？2．他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？ 3．他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。 三．实验项目 1．直流他励电动机机械特性。 2．回馈制动特性 3. 自由停车及能耗制动。 4．反接制动。 四．实验设备及仪器 1．NMEL 系列电机系统教学实验台主控制屏。2．电机导轨及转速表( MMEL-13 ) 3?三相可调电阻900Q ( NMEL-03 ) 4?三相可调电阻90Q (NMEL-04 ) 5. 波形测试及开关板(NMEL-05B ) 6. 直流电压、电流、毫安表( N MEL-06 ) 7. 电机起动箱(NMEL-09 ) 五?实验方法及步骤 1 .直流他励电动机机械特性及回馈制动特性 接线图如图1-1 图中直流电压表V1 为220V 可调直流稳压电源(电枢电源)自带，V2 为MEL-06 上直 流电压表，量程为300V； 直流电流表mA i、A i分别为直流励磁及220V可调直流稳压电源自带毫安表、安培表；mA2、A2 分别选用量程为200mA、5A 的毫安表、安培表( NMEL-06 ) R i选用1800 Q欧姆电阻(NMEL-03两只900 Q电阻相串联) R2选用180欧姆电阻(NMEL-04中两90欧姆电阻相串联) R3选用3000 Q磁场调节电阻(NMEL-09 )
R 4选用2250 Q 电阻（用NMEL-03中两只900Q 电阻相并联再加上两只 900 Q 电阻相串 联） 开关S i 、S 2选用NMEL-05中的双刀双掷开关。 M 为直流他励电动机 M03，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中: U N I N n N P N 220 V 1.1 A 1600 r/min 185 W G 为直流发电机 M 12，请抄写电机铭牌上的参数并填入下表中: 表1-2 U N I N n N P N 220 V 0.55 A 1500 r/min 80 W 按图1-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻的设置； （1） 开关S 1合向“ 1”端，S 2合向“ 2”端。 （2） 电阻R 1至最小值，R 2、R 3、R 4阻值最大位置。 （3） 直流励磁电源船形开关和 220V 可调直流稳压电源船形开关须在断开位置。 实验步骤。 a. 按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和 220V 电源船形开 直流电机励磁电源 可调宜流稳压电源
电机出厂测试系统 依据《GB755-2008 旋转电机定额和性能》和《GB14711-2006中小型旋转电机安全要求》要求，旋转电机的主要测试试验内容包括：电气安全性能测试（绝缘电阻测试、交流/直流耐压测试和匝间冲击耐压测试）、冷态直流电阻测量、热试验、负载特性试验、空载特性试验、堵转试验、效率测量、振动及噪声测量等。 电机测试涉及的主要仪器包括：电机综合测试仪、电气安全性能测试仪、直流电阻测量仪、功率分析仪、温度测量仪、测功机、振动测试仪和噪声测量仪、交流电源、直流电源等。 其中，负载特性试验、空载特性试验、堵转试验、效率测量在电机型式试验中已经进行了，而出厂测试主要是判断电机是否可正常运转，是否存在明显质量隐患，故出厂测试关注的是电气安全性能测试（绝缘电阻测试、交流/直流耐压测试和匝间冲击耐压测试）、冷态直流电阻测量、热试验、振动及噪声测量等。 1. 绝缘电阻测试 解释：测试相线之间、相线与外壳之间的绝缘电阻。 测试目的：检查绕组之间及绕组及外壳之间有无严重漏电或短路 2. 工频耐压测试： 解释：又叫绝缘强度试验或介电强度试验，主要测试绝缘材料耐受高压交变电场的能力。 测试目的：考核电机三相之间，三相对地之间的绝缘强度。 3. 匝间绝缘测试 解释：测试绕组的层与层、匝与匝之间的绝缘情况。 测试目的：检查绕组的层与层、匝与匝之间有无严重漏电或短路 4. 在实际冷态下绕组直流电阻的测定： ●将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部的温度、当所测温度与冷 却介质之差不超过2K时，则所测温度即为实际冷状态下绕组的温度，若绕组端部 或铁芯的温度无法测量时，允许用机壳的温度代替。 ●绕组的直流电阻值用双臂或单臂电桥测量。电阻在1Ω及以下时，必须采用双臂电 桥测量。 ●当采用自动检测装置以电压表法测量绕组的电阻时，流过被测绕组电流应不超过额 定电流的10%，通电时间应不超过1min。 ●测量时、电机的转子静止不动、在电机的出线端测量绕组的直流电阻。每一电阻应 测量3次，每次读数与3次读数的平均值之差应在平均值的±0.5%范围内,取其平 均值做为电阻的实际值。检查试验时、每一电阻可仅测量1次。 5. 额定参数测试 系统进行额定参数测试时，就是在额定供电电压、额定负载的情况下，电机的其他参数是否满足额定要求。通过MPT1000测功机给被试电机加一个衡定的扭矩负载，然后读取其实际转速是否达标，超过额定转速；还有看一下额定负载下电机的实际电流和额定值偏差有多大。 电机出厂测试系统能综合测试电机综合性能，速度快，效率高，节约企业成本，严把质量关是电机生产企业必不可少的检测设备。 工程技术笔记?2015 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 1
一、概述 该课程设计是关于直流电动机转速的测量。转速是电动机极为重要的一个状态参数，一般是指电机转子的每分钟转数，通常用r/min 表示。本次课程设计选用光电测速法，测量电路由光电转换电路，整形电路，晶体振荡电路，分频电路，倍频电路，时序控制电路和计数、译码、驱动、显示电路构成，电机转速的测量范围为600r/min~30000r/min ，测量的相对误差 1%，并用5位LED 数码管显示出相应的电机转速。 本次课设需满足以下设计要求： 1根据技术指标，设计各部分电路并确定元器件参数； 2.用5位LED 数码管显示出相应的电机转速； 3.画出电路原理图（元器件标准化，电路图要规范化）。 二、方案论证 本课程设计是设计电机转速测量系统，采用光电测速方案，将转速信号转化为脉冲信号，然后用数字系统内部的时钟来对脉冲信号的频率进行测量，方案中包括光电转换电路，整形电路，闸门电路，晶体振荡电路，分频电路，倍频电路，控制电路和计数、译码、驱动、显示电路。原理方框图如图1所示： 在电动机转轴上安装一个圆盘，在圆盘上打6个均匀小孔。当电动机旋转时光源通过小孔投射到光敏三极管上，就产生了一序列的脉冲信号，光敏三极管产生的脉冲信号频率与电机转速成正比。脉冲信号经过整形电路转变成方波，再用二倍频电路使整形后的信号频率变为原来的二倍。再由晶体振荡电路输出的信号经过215分频电路， 光电转换电路 整 形 电 路 闸 门 电 路 计数、译码、驱动、显示 电路 输入 信号 晶体振荡器 电路 分 频 电 路 控 制 电 路 图1 电机转速测量系统原理框图
产生1Hz的基准信号，再经过10分频，便可产生一个0.1Hz的基准信号，该基准信号用来控制闸门电路，把经过倍频的光电转换后的信号计数并显示出来 三、电路设计 1.光电转换电路 在该部分可以用发光元件作为光的发射部分，可以选择发光二极管作发光元件，接收部分则要选择光敏三级管作为接受部件。其原理是用光敏三极管接收发光二极管通过小孔发射过来的光信号。在电机的转轴上安装上已打好6个均匀小孔的圆盘，让发光二极管与光敏三极管通过小孔相对，这样电机每转动一周，光线就会相应通过小孔6次，因为光电转换器受光一次就会产生一个脉冲，所以说电机在每转一周后就会相应的产生了6个脉冲。光电转换电路原理如图2所示： 图2 光电转换电路原理图 图中R1和R2为两个为350Ω限流电阻，LED持续发出的光被带孔圆盘间歇性阻断，变成间断的光信号，而光敏三极管将接收到的光信号转化成电信号，作用于之后的系统。 2.整形电路 整形电路用555定时器构成施密特触发器，利用施密特触发器，将输入的信号进行整形，输出为方波。2和6管脚连在一起接输入信号，从3管脚输出，输入信号与 输出信号反相，在5管脚接入10nF的滤波电容，当输入电压v i ﹤1/3Vcc时，v o 输出 为高电平，当输入电压v i ﹥2/3Vcc时，v o 输出为低电平。整形电路接法及输出波形如 图3和图4所示：
湖北理工学院 实验报告 课程名称： 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 电气与电子信息工程学院
实验一 直流电动机的运行特性 实验时间： 实验地点： 同组人： 一、实验目的： 1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。 2、掌握直流并励电动机的调速方法。 二、预习要点 1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。 2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什么严重后果? 3、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果? 4、直流电动机调速及改变转向的方法。 三、实验主要仪器与设备： 序号 型 号 名 称 数 量 1 DD03 导轨、测速发电机及转速表 1台 2 DJ23 校正直流测功机 1台 3 DJ15 直流并励电动机 1台 4 D31 直流电压、毫安、电流表 2件 5 D42 三相可调电阻器 1件 6 D44 可调电阻器、电容器 1件 7 D51 波形测试及开关板 1件 四、实验原理 工作特性：电源电压一定，励磁电阻一定时，η、n 、T em =f(P 2)的关系曲线。 （一）并励电动机 （U N I fN 条件下）（并励电动机励磁绕组绝对不能断开） 1． 速率特性n=f(P 2) φ e a a C R I U n -= 转速调整率 %1000?-= ?N N n n n n
02020260 2T n P T P T T T em +=+Ω = +=π 3． 效率特性η=f(P 2) （75~95）% 实验原理图见图1-1 图1－1 直流并励电动机接线图 五、实验内容及步骤 1、实验内容： 工作特性和机械特性 保持U=U N 和I f =I fN 不变，测取n 、T 2、η=f （I a ）、n=f （T 2）。 2、实验步骤： （1）并励电动机的工作特性和机械特性 1）按图1-1接线。校正直流测功机 MG 按他励发电机连接，在此作为直流电动机M 的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。R f1选用D44的1800Ω阻值。R f2 选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。R 1用D44的180Ω阻值。R 2选用D42的900Ω串联900Ω再加900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。 2）将直流并励电动机M 的磁场调节电阻R f1调至最小值，电枢串联起动电阻R 1调至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。 3）M 起动正常后，将其电枢串联电阻R 1调至零，调节电枢电源的电压为220V ，调节校正直流测功机的励磁电流I f2为校正值（50mA 或100 mA ），再调节其负载电阻R 2和电动机的磁场调节电阻R f1，使电动机达到额定值：U ＝U N ，I ＝I N ，n ＝n N 。此时M 的励磁电流I f 即为额定励磁电流I fN 。 4）保持U ＝U N ，I f =I fN ，I f2为校正值不变，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流I a ，转速n 和校正电机的负载电流I F 。 表1－1 U ＝U N ＝ 220 V I f =I fN = 100 mA I f2= 81.4 mA
电机测试系统发展新方向：电机性能综合分析 相信经过昨天的介绍，大家都了解到控制精度对电机测试的重要性。今天小编准备和大家交流一下目前电机测试系统的发展新方向：对被测电机性能进行综合分析。这涉及到对电机的功率、能耗、谐波、三相不平衡度等特殊参数的测量，需要在传统的电机测试平台上集成功率分析仪器来实现。 传统的电机测试平台只是将不同仪器进行组合使用，对于系统来说它们只发挥了单一的测试功能。而致远电子基于对功率分析仪设计的深入认识，打破桎梏，真正将功率分析仪的顶级性能指标和强大的分析功能都毫无保留地融入到MPT 电机测试系统中，实现仪器设计与系统集成的理念融合。 1.1 业界顶级性能指标 相比于低精度、窄带宽的传统测试平台，MPT 电机测试系统融合了仪器设计与系统集成的理念，拥有高达0.01% 测量精度、1MHz 电机输入带宽、10ns 同步误差和200k 转速与转矩采样率等四大顶级性能指标，是业界最强大的电参数分析系统。 1.2 8种特色分析功能 MPT 电机测试系统支持8 种特色分析功能，可对电机的电气特性进行全面的综合分析与性能评估。 谐波分析：可对电机输入信号进行128 次谐波测量，分析电机异常的问题源头。
矢量图：直观显示两路三相信号的不平衡度、相位差等参数，可用于变频电机驱动系统中对电机驱动器输入输出三相不平衡度特性的分析。 趋势图：可测量电机各项参数的变化趋势，最大支持16项参数趋势线同时查看。
FFT分析：可对电机输入信号进行FFT 分析，分析各类高频干扰的产生原因。 波形运算：可对电机输入电压、电流的波形进行自定义公式运算，并将计算结果以波形显示。
怎样对电机性能进行测试评估 在人类社会发展中使用工具是发展程度的标志。发电机,电动机使人类社会脱离了人力畜力及水力火力的现场，支撑着你我现代生活的方方面面，随着科学技术的发展对电机的性能也提出了更高的要求，那么，你是怎样对电机性能进行测试评估的呢？ 一、电机的分类 电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是把电能转换为机械能，作为用电器或各种机械的动力源。目前电机可以分为两类，一类是需要驱动器驱动的，包括无刷电机、伺服电机、变频，另一类就是比较传统的电机，不用驱动器驱动的，只要给个直流电或者工频交流电就能驱动的，像直流电机、三相/单相异步电机，图1为电机的分类。 图1 电机的分类 二、电机传统的测试方法 测功机是电机的主要测量设备，最初测功机只是针对电机的输入电压、电流、输出转速、扭矩进行测量，计算出电机的输入输出功率和效率。但随着电机行业的飞速发展，电机测试项目越来越多，传统的测功机已无法满足测试需求。图2为传统的测功机。 图2 传统的测功机 传统的测功机所存在的问题如下所述： 1.加载、测试响应慢，只能满足稳态测试需要，无法实现瞬态参数测量； 2.仅支持三相电信号测量，无法实现对电机及电机驱动器的系统性联调测试；
3.精度与带宽不足，无法满足电机变频控制PWM信号的测试需要； 4.电参数测试方面不具备分析功能，无法对谐波、不平衡度等参数进行测量。 三、当前电机测试方法 随着电机行业的飞速发展，电机测试项目越来越多，测功机的功能也随之丰富起来，电机行业当前需要对电机与驱动器进行完整的测试与性能分析，电机性能分析，驱动器分析以及对控制特性瞬态波形与控制响应的分析，传统的测功机是无法做到的，图3为电机行业测试的新需求。 图3 电机行业测试新需求 传统的测功机只是将不同仪器进行组合使用，只发挥单一的功能并不能对系统的综合性能有综合的评估，致远电子凭借在功率分析、电机测量领域的深入理解与长久积累，融合仪器设计与系统集成的理念，推出了具有划时代意义的MPT混合型电机测试系统，同时满足行业对电机及电机控制系统的稳态与瞬态测量需求，引领电机试验进入动态时代。 8种特色分析功能：256次谐波分析；两路矢量图实时直观显示两路三相信号的不平衡度，相位差等参数；16项趋势参数线同时查看；FFT分析；自定义公式波形运算；电机输入功率进行积分；周期分析等等，图4为致远MPT电机测试系统。
目录： 1、摘要------------------------------------------------------------------------------------------------------3 2、系统结构----------------------------------------------------------------------------------------------3 3、获取脉冲信号的方法----------------------------------------------------------------------------4 3、1霍尔传感器-------------------------------------------------------------4 3、2 光电传感器-------------------------------------------------------------5 3．3光电编码器-------------------------------------------------------------6 4、硬件连接图及原理------------------------------------------------------------------------------6 5、实验程序及分析-----------------------------------------------------------------------------------8 6．仿真-----------------------------------------------------------------15 7、PROTEL DXP原理图-------------------------------------------------------------------16 8、PCB图-------------------------------------------------------------------------------------------------16 9、硬件调试结果与分析-------------------------------------------------------------------------17 10、谢词---------------------------------------------------------------------------------------------------17 11、参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------18
A.电机环境试验方法 A.1范围 本次环境试验包括低温、高温试验、温度变化试验、湿热试验、振动试验、盐雾试验、砂尘试验 A.2耐低温试验（不工作，贮存） 耐低温试验按QC/T413-1999《汽车电气设备基本技术条件》3.10.1耐低温性能进行试验。 试验温度：-40℃，试验时间：8h，温变速率：1℃/min； 产品恢复常温后，对产品外观及性能进行检测。 A.3耐高温试验（不工作，贮存） 耐高温试验按QC/T413-1999《汽车电气设备基本技术条件》3.10.2耐高温性能进行试验。 试验温度：100℃，试验时间：8h，温变速率：1℃/min； 产品恢复常温后，对产品外观及性能进行检测。 A.4耐温度变化试验 温度变化试验按QC/T413-1999《汽车电气设备基本技术条件》3.10.3耐温度变化性能进行试验。 低温：-40℃，高温：90℃，贮存时间：2h， 转换时间：20s～30s，循环次数：5次。 A.5温度、湿度循环变化试验 湿热试验按GB/T 2423.34《电工电子产品环境试验规程》试验Z/AD温度/湿度组合循环试验方法中，在-10℃～65℃之间进行10个循环试验。 试验步骤如下： a.2h将试验箱温度，从25℃连续升至65℃，在此期间相对湿度保持在80%～96%之间； b.箱内温度及相对湿度应分别保持在65℃和（93±3）%，连续保持4h； c.2h将箱内温度，从65℃连续降到45℃，在此期间相对湿度保持在80%～96%之间； d.箱内温度及相对湿度应分别保持在45℃和（93±3）%，连续保持10h； e. 2h将箱内温度，从45℃连续降到-10℃，在此期间相对湿度不控制； f.箱内温度保持在-10℃，连续保持1h，在此期间相对湿度不控制； g. 2h将箱内温度，从-10℃连续升到25℃，在此期间相对湿度不控制； h.箱内温度保持在25℃，连续保持1h，在此期间相对湿度保持在45%-75%之间； I.（a～h）为1个循环，共10个循环。