致远电子MPT电机测试系统介绍

工程技术笔记 ©2015 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd.1 四象限测功机四象限工作原理如下图所示把电机的运行速度方向用一条数轴X 来表示，代表电磁转矩方向。

把电机的电磁转矩方向用一条数轴Y 来表示，代表电机转速的旋转方向。

构成一个平面坐标系XOY，那么第一象限是正转电动，此时转速与转矩旋转方向相同，这是正常的电动模式（假设电机正转）。

第二象限是电机正转，但转矩相反，电机处于发电状态，即回馈制动。

第三象限是反转电动，此时转速与转矩的方向相同，这是电动模式（反转）。

第四象限转速与转矩方向相反，电机处于发电状态，即回馈制动。

四象限应用在变频器上就是四象限变频器，四象限变频器相比于普通的变频器在性能上有了很大的提高。

普通变频器大都采用二极管整流桥将交流电转换成直流，然后采用IGBT 逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。

这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。

由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。

四象限测功机就是能让电机运行在四象限工况下，测试其对应性能的测功机。

一般可以等同为电力测功机，因为只有电力测功机是用电机作为负载的，可以模拟被试电机的不同工作状态（正转、正转制动、反转、反转制动）。

根据设计理念不同，电力测功机还会区分为异步电机负载和伺服电机负载等多个类别。

这些类别其实主要就是异步电机和伺服电机（永磁同步电机）的输出性能区别。

异步电机的高效区小，低速时输出的力矩也小；永磁同步电机在低速时则可以保持恒扭矩输出，输出的力矩比较大。

像我们实验室里面那套四象限测功机，是广州致远电子做的，运行时比较稳定，可以反向拖动被试电机做馈电试验。

电机驱动器测试驱动器测试主要分为两大类：1.性能测试。

主要集中在驱动器效率、谐波分析、三相不平衡度分析、干扰分析等测试项目；2.响应测试。

主要是通过电机测试台架，给电机施加不同的负载，观察负载变化时电机驱动器能否根据算法快速地调节电机的工作状态，评估驱动器的响应性能。

为了精准测量电机驱动器响应，一般电机驱动器的响应测试包括冲击负载响应、定转矩情况下响应等，主要考察电机在某些特定的刚性负载出现时，控制器能否及时响应并控制电机运行至合适的工作状态。

由于刚性负载一般都是突然出现的，所以在仿真实验时，就要求测试平台中的负载加载速度得足够快，这样才能模拟现实中驱动器对负载的阶跃响应情况。

此外，负载的加载不单单要够快，还要够准，这样就涉及到对负载的高速PID调节，通过高速PID调节快速精准控制负载的大小，满足对驱动在不同电机负载下的响应测试。

关于电机驱动器响应测试，具体测试原理与测试方案可以参考广州致远的MPT电机测试系统。

那对于具体的电机驱动器的测试方法，若是单单测试电机驱动器的话，用功率分析仪和示波器足矣。

若是您要把电机驱动器和电机整个电机驱动系统进行测试的话，还需要用到测功机对电机进行测量。

而且还不能是一般的测功机，因为目前的电机驱动器大多是变频器，输出信号的高频PWM波，传统测功机因为带宽问题是测不准的。

建议用集成了高带宽功率分析仪的测功机（电机测试系统）来进行电机驱动系统测试。

在对带有变频器的电机运动系统时，发现电机的效率反而下降了？加变频器的目的是根据电机的实际负载情况，控制输出的功率，实现“需要多少用多少”，从而节省不必要的电能消耗。

但由于变频器自身也是一种电力转换设备，存在转换效率，所以从整体来看，加上变频器后的变频电机控制系统的总效率是比直接驱动电机低的。

对于此类电机的效率测试，一般是试用MPT电机测试系统来进行测量，因为其内置多通道功率采集卡，可以对变频电机系统的整体和局部进行全面测量。

电机测试分析系统和测功机有什么区别？首先明确一点：测功机也算是电机测试系统，只是没有“分析”功能。

传统测功机只是简单的把电机参数采集下来，并已曲线、报表的形式导出，让用户通过这些报表数据进行人工分析工作。

而电机测试分析系统，是在传统测功机的基础上，用功率分析仪替代了测功机中的电参数测试仪和扭矩转速测试，实现了对电机电气参数的测量和分析，为研发型用户提供丰富的分析功能：谐波分析、启动特性曲线分析、工作电压、电流的不平衡度分析、能耗分析等。

可以说电机测试分析系统是传统测功机的下一代产品，是电机行业越来越严格的测试需求所推动发展出来的。

目前电机测试分析系统还属于发展阶段，只有一些做功率分析仪出身的厂家做的比较好。

图 1 电机起动波形MPT电机测试系统是针对传统测功机的一些存在缺点，进行了大幅度改良的电机测试与分析设备。

它的特点是控制精度、测量精度高，内置功率分析仪，可同时对电机和电机驱动器进行测试（负载测试、空载测试、堵转测试、温升测试等），且支持多种国内外电机测试标准，还能直接实现电机启动电流特性、负载变化电流特性、谐波、不平衡度等电机性能项目的分析。

图 2 MPT电机测试系统目前国家大力倡导电机节能，电机和电机驱动器的整合是未来的电机发展趋势，MPT 电机测试系统在各电机研发、生产、测试领域将会应用得越来越多。

那电机测试系统是如何实现电机的电参数测量？当前的电流参数测量技术非常成熟，通常使用功率分析仪（或功率计）即可满足电机所有基本电量参数的测量需求，包括电压、电流、功率、频率、相位、阻抗等参数。

功率分析仪实际上是电压表、电流表、功率表和频率表的有机融合，它实现了高精度的电压、电流、频率、相位实时采集，并实时运算出功率结果，可以为使用者提供精准的电机电量参数测试结果，且不同参数之间的采集在时基上是同步的，保证了数据的有效性。

图1电参数测量原理一般电机的电参数测量是用于型式试验或出厂试验中，所以不会单独用一个功率分析仪进行测量，而是用整合了功率分析仪的电机测试系统进行测量，像图2中的设备，可以看到测试柜中有功率分析仪。

产品特性—————————————————转换效率高达88%； 输出精度：典型值±1%； 工作温度：-40℃～+85℃； 开关频率：300kHz；隔离电压：1500VDC；可持续短路，自恢复。

E_URADD-6W产品型号———————————————————————————————————————输入输出 产品型号 标称电压 (VDC)空载电流(mA)满载电流(mA) 额定电压(VDC) 最小电流(mA) 最大电流 (mA) 最大容性负载(uF) 效率 (%,Typ)@满载E1205URADD-6W 617 ±5 ±60 ±600 470 81 E1212URADD-6W 588 ±12 ±25 ±250 100 85 E1215URADD-6W 12 (9-18)20588 ±15 ±20 ±200 100 85 E2405URADD-6W 301 ±5 ±75 ±600 470 83 E2412URADD-6W 287 ±12 ±25 ±250 100 87 E2415URADD-6W 24 (18-36)12287 ±15 ±20 ±200 100 87 E4805URADD-6W 151 ±5 ±60 ±600 470 83 E4812URADD-6W 143 ±12 ±25 ±250 100 87 E4815URADD-6W 48(36-72)7142±15±20±20010088产品系列————————————————产品系列 温度范围 隔离耐压封装E_URADD-6W-40℃～+85℃1500VDC DIP产品应用————————————————计算机外围设备； 工业控制系统； 数据通讯设备； 分步式电源控制系统； 模拟/数字系统；……极限特性参数条件 最小值 典型值 最大值 单位 12VDC 输入系列 -0.7 -- 25 24VDC 输入系列 -0.7 -- 50 输入冲击电压(1)（1s ，max ）48VDC 输入系列 -0.7 -- 100 VDC 引脚焊接温度焊点距离外壳1.5mm ，10秒----300℃输入特性参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位12VDC 输入系列 9 12 18 24VDC 输入系列 18 24 36 输入电压范围(1) 48VDC 输入系列3648 72VDC 输入滤波器π型滤波输出特性参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位输出电压精度-- ±1 ±2 线性调整率 满载，输入电压从低电压到高电压 -- ±0.2 ±0.5 负载调整率 负载从5%—100%负载变化-- ±0.5 ±1.5 % 瞬态响应偏差 -- ±3 ±5 % 瞬态恢复时间 25%负载阶跃变化-- 500 -- us 温度漂移系数 100%负载 -- -- ±0.03 %/℃ 输出纹波 -- 20 40 输出噪声 20MHz 带宽 --5080mVp-p 输出短路保护全输入电压范围可持续，自恢复一般特性参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 隔离电压 时间1分钟 1500 -- -- VDC 绝缘电阻 绝缘电压500VDC 1 -- -- G Ω 隔离电容 100kHz ，0.1V -- 1000 -- pF 开关频率 输入标称电压，100%负载 -- 300 -- kHz 平均无故障时间MIL-HDBK-217F@25℃1000----khours 大小尺寸 25.40×25.40×11.70mm外壳材料铝壳，塑胶底盖，符合UL94-V0标准环境特性参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 存储湿度 无凝结5 -- 95 %外壳温升 Ta=25℃，100%负载-- 25 35 工作温度 -40 -- +85 存储温度 -55--+125℃ 冷却方式自然空冷注：（1）输入电压不能超过所规定范围值，否则可能会造成永久性不可恢复的损坏。

一、MPT1000电机测试平台MPT1000电机测试平台是广州致远电子股份有限公司最新研制的电机系统测试实验平台，可以为被测电机的动力输出提供负载，吸收被测电机的机械能，同时测量被测电机的扭矩转速以及输入的电参数。

MPT1000电机测试平台是一个电机综合试验平台，它支持磁粉制动器、磁滞制动器或者伺服电机作为被测电机负载，采用转矩转速传感器进行电机扭矩或者转速测试，通过高精度功率分析仪进行电机参数测试，以完成电压、电流、功率因数、功率、效率、频率、谐波、三相不平衡、波形、频谱、转速、扭矩、机械功率等测量。

同时，MPT1000通过数字温度传感器进行温度测量，并且根据用户要求设计电机测试软件，输出电机测试报告。

MPT1000电机测试平台可进行直流电机测试、普通三相电机测试、汽车雨刮器电机检测、减速电机检测和电动自行车电机等多种类型电机的参数测试，还可以进行加载试验、效率试验、温升试验、堵转试验。

MPT1000磁粉制动式电机测试系统见图1。

图1磁粉制动式电机测试系统图2磁粉制动式电机测试台架MPT1000对托式电机测试系统见图3。

图3对拖式电机测试系统图4对拖式电机测试台架图5MPT1000电机测试系统主机二、功能特点MPT1000电机测试平台集成了专业的电机自动化测试软件和高精度功率分析仪，为用户提供了良好的测试体验。

图6电机自动化测试软件●全新的图形用户界面用户友好的选项卡页面快速导航；●比较功能允许五个单独的测试数据放在同一图上比较；●光标工具可以获得任意点的x和y坐标曲线和放大图的任何部分；●图片导出到剪贴板或文件；●多页报告第二个页面上生成一个多轴图；●多个测试选项:自动、手动、温升、惯量和过载保护；●曲线拟合根据当前的测量数据拟合成多项式曲线；●可编程模拟和数字输出曲线和可以自动测试的每一步；●显示108种测试和计算参数；●多种功率分析仪和电机电源的选择；●多通道高精度功率分析仪数据同步采集；●可选的模拟和数字I/O设备提供了更多的灵活性；●额外的测试选择(惯性和过载保护)；●电机轴方向指示器；●以太网、USB接口；●添加手动测试模式；●温升试验；●保存/加载设置定制的报告功能。

MPT智能化电机测试与分析系统：将电机测试带入新时代！在两周前的杭州ICEMS2014国际电机控制与系统会议上，致远电子的MPT1000智能化电机与分析系统（以下简称“MPT1000”）隆重亮相，为电机测试行业引入一股新风，引起业内专家的关注与咨询。

据了解，MPT1000在此次展会公开露面之前，就已被新界泵业、三菱海尔等知名企业引入使用，并获得了用户的优秀评价。

接来下小编将为大家一一分享MPT1000到底具备哪些独到之处能获取用户的青睐。

图1 MPT1000智能化电机测试与分析系统传统集成厂商主要是通过单纯的仪器组合来实现测试平台搭建，由于缺乏对测量原理的深入认识和研发经验，难以根据客户需求提供完善的功能定制服务。

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 智能化电机测试分析系统，在控制精度、分析能力和国际标准支持三方面实现了电机测试系统的全面革新，用于满足不同行业对电机测试的深层次要求，实现更专业、更贴合用户需求的功能定制服务。

1.1 高达0.5% 的控制精度MPT 电机测试系统采用先进的智能PID 控制架构，由电机测试软件、电机运行模块和高精度功率分析仪三部分组成一个闭环反馈系统，可保证电机转速、转矩控制精度高达0.5%，为用户提供最为精准的电机性能分析结果。

图2 MPT 电机测试系统架构图1.2 业界顶级的电机参数分析能力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。

图3 MPT1000具备顶尖的电机参数测试分析能力1.3 支持国际测试标准的电机测试软件为满足行业高端用户对电机测试的深层次需求，致远电子在国际标准支持和专业电机测试功能两方向同时进行深入挖掘，将MotorTest 打造成标准支持最全面，测试功能最丰富的电机测试软件。

使用说明书V1.0目录1. 概述 (1)1.1关于本说明书 (1)1.2产品清单 (1)1.3责任声明 (1)1.4服务网点 (1)2. 参数规格 (2)2.1常规参数 (2)2.1.1机械尺寸 (2)2.1.2电源 (2)2.1.3显示 (2)2.1.4存储 (2)2.1.5环境 (2)2.1.6标准 (2)2.1.7电磁兼容性 (2)2.1.8环境可靠性 (2)2.2测量参数 (3)2.2.1测量项目 (3)2.2.2输入参数 (3)2.2.3频率 (3)2.2.4电压1/2有效值、电流1/2有效值 (3)2.2.5电压有效值 (3)2.2.6电流有效值 (3)2.2.7谐波电压、谐波电流 (3)2.2.8间谐波电压、间谐波电流 (4)2.2.9高次谐波电压、高次谐波电流 (4)2.2.10有功功率、无功功率、视在功率 (4)2.2.11功率因数 (4)2.2.12电压不平衡度、电流不平衡度（负序、零序） (4)2.2.13电压波动 (4)2.2.14IEC闪变 (5)2.2.15冲击电流 (5)2.2.16电压暂升、电压暂降、短时中断 (5)3. 基本操作 (6)3.1安全须知 (6)3.2装置外观及结构 (6)3.3平台说明 (8)3.4接口说明 (8)3.4.1电源插件 (8)3.4.2交流插件 (8)3.4.3CPU插件 (8)3.4.4I/O插件 (8)3.5按键功能说明 (10)4. 接线说明 (13)4.1接线要求 (13)4.2典型接线图 (13)5. 软件简介 (15)5.1功能总览 (15)5.2菜单结构 (15)5.3界面简介 (17)6. 系统参数 (18)6.1系统信息 (18)7. 电能参数 (21)7.1测量点 (21)7.2稳态设置 (22)7.3暂态设置 (24)8. 系统其它设置项 (25)8.1密码设置 (25)8.2录波设置 (25)8.3继电器 (27)8.4接线方式 (28)9. 实时波形 (29)9.1电压 (29)9.2电流 (29)10. 显示 (31)10.1相位有效值 (31)10.2功率 (31)10.2.1功率显示 (31)10.2.2谐波功率 (32)10.3不平衡 (32)10.3.1趋势图 (33)11. 谐波分析 (34)11.1谐波|间谐波 (34)11.1.1谐波 (34)11.1.2间谐波 (36)11.2高次谐波 (36)11.3谐波子组 (37)12. 波动和闪变 (38)12.1波动 (38)12.2闪变 (38)13. 暂态事件 (40)14. 告警 (42)15. 运输与存储 (43)1. 概述1.1 关于本说明书本说明书提供如何以安全的方式使用E8300电能质量在线监测装置的准确和完整的信息。

揭秘特斯拉MODEL 3不可告人的核心秘密近期，特斯拉总裁马斯克在其个人脸书上宣布MODEL3将于3月31日震撼发布。

作为一款吸引全球目光的新能源汽车，MODEL 3到底有什么独到之处。

今天让我们一起来解析特斯拉MODEL3，它不可告人的秘密。

在公布MODEL 3将于3月31震撼发布后，外界对于MODEL 3的猜测是风起云涌，那MODEL 3到底是一款什么样的新能源汽车呢？根据各种综合消息，我们可以得知特斯拉MODEL 3将配备60KWh的电池，双电机四驱，续航能力可以达到448Km,百公里加速4.7秒。

这样一款电动汽车可以秒杀比亚迪E6、比亚迪唐等国产新能源汽车，MODEL 3售价大概在35万左右。

特斯拉MODEL 系列车的高性能和高性价比是怎么样做到的呢？下面我们来对特斯拉一款MODEL S的核心部件电机和电池进行解密。

MODEL S内部电机采用了日本富田电机的三相交流感应电机，功率密度大，结构紧凑。

电机功率可以达到310kw，最高过载能力是300%。

电机采用的铜转子的效率是96%，其热阻和电阻都更小，有利于提高功率密度，保证在同等加速度的情况下，感应电机更快，表现更好，同时节能效率更好。

其次三相交流感应电机的抗干扰能力更好，能够保证在长时间使用时，不会有弱磁情况产生。

同时富田的三相交流感应电机的工作频率比较高，可以达到400HZ 级别，高频率大幅度的提高了功率密度。

因此电机转速最高速度 201kph，最低速度5kph。

电机的冷却系统采用了液冷的方式。

MODEL S架构MODEL S用控制更加复杂的感应电机而不用控制简单效率更高的永磁电机很大程度上就是因为感应电机功率密度更高，配合矢量控制或者直接转矩控制能实现非常大的工作范围。

再配合液冷的话，可以耐受较长时间低速全转矩输出，极端工况也不会有退磁的隐忧。

至于高速限制，更多的是因为效率的问题，高速运行的话开关损耗和铁损都会变大，整体效率就低了，所以电动车一般不会给特别高的转速。

力矩、转矩、扭矩区别力矩、扭矩、转矩这三个词语在行业内经常被工程师们混着用，大家也都觉得这三者是同一个概念，测试时也只是关注一下其额定值和峰值。

今天就来浅析一下三者的区别以及相关的测试项目。

一、力矩、扭矩、转矩的来源与区别提到力矩，我们立刻会想到杠杆。

作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。

力矩的单位是牛顿-米。

图 1 杠杆力矩扭矩、转矩则是转动的力矩，对于转动的物体，若将转轴中心看成支点，在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。

当圆柱形物体，受力而未转动，该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性形变，此时的转矩就称为扭矩。

图 2 扭矩、转矩因此，在运行的电机中严格来说只能称为“转矩”。

采用“力矩”或“扭矩”都不太合适。

不过习惯上这三种名称使用的历史都较长至少也有六七十年了，因此也没有人刻意去更正它。

二、电机转矩测量的方法及趋势目前行业内测量电机的转矩一般采用转矩测量仪直接测量，关于电机的转矩还存在多种行业前沿的测量项目，诸如矩角特性、转矩波动、齿槽转矩、摩擦力矩测试等。

对于步进电动机或者开关磁阻电机，需要特别关心的是定子磁动势FS和转子磁动势Fr 的夹角θ,而不是普通同步电动机中人们所熟知的功角σ。

在步进同步电动机中夹角θ是一个十分重要的参数，称之为矩角，电机扭矩和矩角的关系成为矩角特性。

下图为致远电子的MPT1000电机测试系统测试得到的矩角特性曲线。

图 3 致远电子矩角特性测试电机因其输出转矩随电枢角位置的变化,表现出有一个不大的波动值△M。

通常用转矩波动系数来衡量力矩电机的这一品质。

致远电子利用负载电机给被测电机施加连续工作区中规定的最大转矩，控制电机运行在最低转速下，用转矩传感器记录电机在运行一周时的转矩，记录最大转矩和最小转矩，即可计算出转矩波动系数。

图 4 致远电子转矩波动测试三、致远电子MPT混合型电机测试系统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，在控制精度、分析能力和国际标准支持三方面实现了电机测试系统的全面革新，用于满足不同行业对电机测试的深层次要求，实现更专业、更贴合用户需求的功能定制服务。

各类电机效率测试方法介绍《GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法》中电机效率的测试方法有A法、B法、C 法、E法或E1法、F法或F1法、G法或G1法、H法，另外对于支持调速的电机，还有MAP 图法，不同的试验方法适应不同的电动机，不同试验方法准确性也不一样，下面就让我们一起来看一下几种常用测试方法的区别。

《GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法》中电机效率的测试方法有A法、B法、C 法、E法或E1法、F法或F1法、G法或G1法、H法，另外对于支持调速的电机，其中常用的有A法（输入-输出法）、B法（测量输入和输出功率的损耗分析法）、E法（测量输入功率的损耗分析法）。

对于支持调速的电机，像变频电机、伺服电机等，就需要用电机效率MAP 图测试法。

不同的试验方法适应不同的异步电动机，不同试验方法准确性也不一样，下面重点介绍常用的A法、B法、E法、MAP图法。

电机A法效率测试（输入-输出法）：A法的特点是由测得的输出功率与输入功率之比就可知电机的效率。

此直观效率值与测试时的介质温度值有关。

为提高测试结果的准确性和便于分析比较，需用修正到基准冷却介质温度（25℃）的输出功率和输入功率，计算电机的效率。

A法适用于不大于1KW的异步电动机，平时电机效率试验大多都是使用A法进行的。

电机B法效率测试（测量输入和输出功率的损耗分析法）：B法属于低不确定度测试方法，准确度最高。

B法采用的是使用转矩测量装置（比如MPT1000），根据测试结果求取负载杂散耗损耗值，整个测试过程经历温升试验、空载试验、负载试验，较复杂。

实现B法的关键是具备符合要求的输出机械功率仪器、负载设备、及输入测量仪表，像测量仪表的精度就要求都在0.2级以上。

B法适用于不大于400KW的异步电动机，常用于高效电机的能效标签认证测试。

电机E法效率测试（测量输入功率的损耗分析法）：E法效率测试是通过测量定子输入功率，从输入功率中减去总损耗即为输出功率。

电动汽车的四种驱动电机比较
新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。

在纯电动汽车上体现尤为明显：以电动机代替燃油机，由电机驱动而无需自动变速箱。

相对于自动变速箱，电机结构简单、技术成熟、运行可靠，甚至被视为中国在新能源汽车行业实现汽车工业“弯道超车”的希望领域之一。

新能源电动汽车主要是由电机驱动系统、电池系统和整车控制系统三部分构成，其中的电机驱动系统是直接将电能转换为机械能的部分，决定了电动汽车的性能指标。

因此，对于驱动电机的选择就尤为重要。

 电动汽车的驱动电机要求有以下几个特点：
 l 宽广的恒功率范围，满足汽车的变速性能
 l 启动扭矩大，调速能力强
 l 效率高，高效区广
 l 瞬时功率大，过载能力强
 l 功率密度大，体积小，重量轻
 l 环境适应性高，适应恶劣环境
 l 能量回馈效率高
 根据驱动原理，电动汽车的驱动电机可分为以下4种：
 1、直流电动机
 在电动汽车发展的早期，很多电动汽车都是采用直流电动机方案。

主要是看中了直流电机的产品成熟，控制方式容易，调速优良的特点。

但由于直流电动机本身的短板非常突出，其自身复杂的机械结构（电刷和机械换向器等），制约了它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高；而且在长时间工作的情况下，电机的机械结构会产生损耗，提高了维护成本。

此外，电动机运。

【致远电子】电机测试方案预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制单相电机测试系统系统功能本测试系统主要完成如下功能：1.测量单相电机，220VAC额定电压，额定功率500W，最大转矩5N*m；2.单相电机有抽头，测量各个抽头施加电压下的参数；3.测量方法：直接施加220V电压，加载转矩从0到最大值；4.测量参数：电压、电流、输入功率、功率因数、转速、转矩、输出功率、效率；5.绘制曲线：以转速为横坐标，其他参数为纵坐标绘制图形，所有参数绘制在一张图中；6.所有测量数据在表格中显示；7.找出测量数据中最大输出功率点、最大效率点。

系统工控机（EPCM-521）为主控设备，工控机一方面通过CAN 总线接口与NDAM系列数据采集模块通信控制NDAM-4400输出模拟量信号，从而控制恒流电源来改变制动器的电流。

NDAM数据采集模块同时把扭矩传感器的信号传送给工控机，工控机根据实际采集到的扭矩值实现闭环控制。

另外NDAM系列数据采集模块通过输出DO 数据控制继电器实现电机不同抽头施加电压。

另一方面工控机通过以太网接口控制PA6000功率分析仪设置各项参数，然后把测量数据读出，工控机根据读取到的数据绘制表格、图并且实时保存原始数据。

图 1 单相电机测试系统基本组成设备组成高精度功率分析仪：PA6000（一个功率单元和一个电机单元）；工控机：EPCM-521（附带显示器、鼠标、键盘）；NDAM系列数据采集模块（包括NDAM-9020、NDAM-4400、NDAM-7202和NDAM-6608）磁粉制动器（包含恒流电源）扭矩传感器机架（包括联轴器、三维电机夹具和设备安装台架）修订历史。

广州致远电子股份有限公司 产品用户手册PA 功率分析仪用户手册 功率分析仪User Manual UM01010101 V1.00 Date: 2014/07/03类别内容 关键词PA7000、PA6000、PA3000、功率测量、技术指标 摘 要 介绍PA7000、PA6000、PA3000系列功率分析仪的使用及其技术参数修订历史版本日期原因V1.00 2014/07/03 正式发布目录1. 文档说明 (8)2. 产品简介 (9)2.1简介 (9)2.2功能特性 (10)2.3应用系统 (10)3. 安全须知 (12)3.1警示标志 (12)3.2安全信息 (12)3.2.1一般注意事项 (12)3.2.2连接电源和地 (13)3.2.3仪器安置注意事项 (13)3.2.4连接测量回路 (14)4. 功能概述 (15)4.1主要功能概览 (15)4.2测量功能列表 (15)4.3工作模式 (16)4.4通信接口 (16)4.5显示界面 (17)4.6测量分析功能 (19)4.6.1波形显示 (19)4.6.2趋势分析 (20)4.6.3谐波分析功能 (21)4.6.4FFT功能 (22)4.6.5IEC谐波测量 (23)4.6.6向量显示 (24)4.6.7闪变分析 (24)4.6.8周期分析 (25)4.6.9常规分析模式 (26)4.6.10波形运算 (26)4.6.11电机测量 (27)4.7补充阅读 (28)4.7.1输入单元 (28)4.7.2接线组 (29)5. 面板介绍 (30)5.1前面板 (30)5.1.1面板组件 (30)5.1.2显示界面 (30)5.1.3功能按键区 (33)5.2后面板 (44)5.3左侧面板 (45)5.4右侧面板 (46)6. 开始测量之前 (47)6.1概述 (47)6.2系统设置 (47)6.3调零 (47)6.3.1功能简介 (47)6.3.2操作步骤 (47)6.4电压/电流模式 (48)6.4.1功能简介 (48)6.4.2操作步骤 (48)6.4.3注意事项 (49)6.5输入通道连接与配置 (49)6.5.1测量方法选择 (49)6.5.2测量回路配置 (50)6.6阈值设置 (56)6.7频率测量模式 (56)6.8随机采样设置 (56)6.9数字滤波设置 (56)6.10设定接线补偿、效率补偿 (57)6.10.1功能简介 (57)6.10.2操作步骤 (57)6.11量程和区间设定 (58)6.11.1设置量程 (58)6.11.2测量区间设定 (60)6.12功率测量参数初始化 (62)6.12.1设定视在功率、无功功率和修正功率的运算公式 (62)6.12.2设定效率公式 (64)6.13平均功能 (66)6.13.1功能简介 (66)6.13.2操作步骤 (67)6.14用户自定义功能 (68)6.14.1功能简介 (68)6.14.2操作步骤 (70)6.15配置向导 (71)6.16精确测量 (73)6.17补充阅读 (74)6.17.1PT和CT (74)6.17.2电流传感器的种类 (74)6.17.3接线方式 (74)7. 数值数据显示 (80)7.1数值数据分屏显示 (80)7.1.1功能简介 (80)7.1.2操作步骤 (80)7.2显示项目配置 (81)7.2.1操作简介 (81)7.3相位差显示格式 (83)7.3.1功能简介 (83)7.3.2操作步骤 (83)7.3.3注意事项 (83)8. 波形显示与运算 (84)8.1波形显示 (84)8.1.1全屏/分屏显示 (84)8.1.2波形显示开关 (85)8.1.3设定时间轴长度 (86)8.1.4波形触发显示 (87)8.1.5波形垂直缩放/移动 (89)8.1.6波形显示参数设置 (93)8.1.7波形显示的分配 (96)8.2波形运算 (97)8.2.1功能简介 (97)8.2.2操作步骤 (99)8.2.3注意事项 (100)8.2.4补充阅读 (100)9. 趋势显示 (102)9.1功能简介 (102)9.2操作步骤 (103)9.2.1趋势显示模式 (103)9.2.2趋势显示参数配置 (103)9.2.3趋势功能参数配置 (106)10. 谐波测量 (108)10.1简介 (108)10.1.1概述 (108)10.1.2测量功能种类 (108)10.1.3功能限制 (109)10.2常规谐波测量 (110)10.2.1功能简介 (110)10.2.2操作步骤 (110)10.3IEC谐波测量 (115)10.3.1功能简介 (115)10.3.2操作步骤 (120)10.4补充阅读 (122)10.4.1相关术语 (122)10.4.2常规测量值和总波值 (122)10.4.3谐波测量功能的求法 (123)11. FFT (127)11.1功能简介 (127)11.2操作步骤 (127)11.2.1FFT数据组合显示 (127)11.2.3配置FFT功能参数 (130)11.2.4其它配置 (132)11.3补充阅读 (133)11.3.1FFT功能 (133)11.3.2谐波测量与FFT运算的差异 (134)12. Delta测量 (135)12.1功能简介 (135)12.2Delta测量的求法 (136)12.3操作步骤 (137)12.3.1概述 (137)12.3.2接线组设置 (137)12.3.3选择运算类型 (137)12.3.4Δ测量结果的显示 (137)13. 周期分析测量 (139)13.1功能简介 (139)13.2操作步骤 (141)13.3注意事项 (146)14. 积分运算 (149)14.1功能简介 (149)14.2操作步骤 (149)14.3规格 (152)14.3.1掉电保存 (152)14.3.2有效频率范围 (152)14.3.3显示分辨率 (152)14.3.4溢出时显示 (152)14.3.5限制执行 (152)14.4补充阅读 (153)14.4.1积分模式 (153)14.4.2HOLD操作和积分功能 (156)15. 常规分析模式 (158)15.1功能简介 (158)15.2操作步骤 (158)15.2.1概述 (158)15.2.2测量功能初始化 (158)15.2.3进入常规分析模式菜单 (158)15.2.4常规分析模式/测量切换 (158)15.2.5查看数据 (158)15.2.6自动回放测量数据 (159)16. 向量显示 (160)16.1功能简介 (160)16.1.1向量图示例 (160)16.2操作步骤 (162)16.3注意事项 (164)17. 光标测量 (165)17.1功能简介 (165)17.2操作步骤 (165)17.2.1概述 (165)17.2.2进入光标测量菜单 (165)17.2.3光标测量初始化 (168)17.2.4开启/关闭光标测量 (169)17.2.5光标移动 (170)17.3注意事项 (170)18. 闪变测量 (171)18.1功能简介 (171)18.2操作步骤 (172)18.2.1进入闪变测量模式 (172)18.2.2测量方法设置 (173)18.2.3闪变测量参数设置 (173)18.2.4判断条件设置 (175)18.2.5常规闪变测量操作 (176)18.2.6手动闪变测量操作 (180)18.3补充阅读 (183)18.3.1相关术语 (183)18.3.2对功能的限制 (185)19. 电机测量 (186)19.1功能简介 (186)19.2操作步骤 (186)19.2.1输入转速和扭矩信号 (186)19.2.2进入电机设置菜单 (186)19.2.3选择转速和扭矩信号的类型 (186)19.2.4选择模拟量程 (186)19.2.5配置线路滤波器和同步源 (187)19.2.6设定脉冲量程、脉冲数和脉冲额定值 (188)19.2.7设定比例系数和单位 (190)19.2.8设定用于计算滑差和同步速度的电机极数和频率测量源 (192)19.2.9选择测量电机输入电压和电流的输入单元 (193)19.2.10电机测量结果显示 (193)19.3注意事项 (195)20. 系统功能 (196)20.1日期/时间 (196)20.2按键锁和按键配置 (197)20.2.1按键锁 (197)20.2.2按键配置 (198)20.3显示器 (199)20.4语言 (199)20.5电源管理 (199)20.6触摸屏校准 (199)20.7软件更新 (199)20.8配置管理 (200)20.9网络 (201)20.10文件管理 (201)20.11系统信息 (201)20.12捕获 (202)20.13存储数据 (204)20.13.1功能简介 (204)20.13.2操作步骤 (204)21. 异常处理 (215)22. 规格 (216)22.1输入参数 (216)22.1.1输入端子类型 (216)22.1.2输入类型 (216)22.1.3输入单元数量 (216)22.1.4电压测量量程 (216)22.1.5电流测量量程 (217)22.1.6输入带宽 (218)22.1.7共模电压 (218)22.1.8滤波器 (218)22.1.9量程切换 (218)22.1.10A/D转换器 (219)22.2显示器 (219)22.3精度 (219)22.4测量模式 (220)22.5测量项目 (220)22.6测量功能/测量条件 (221)22.7电机功能 (222)22.7.1模拟量输入参数 (222)22.7.2脉冲频率输入参数 (222)22.8谐波测量 (222)22.9常规谐波/谐波/IEC谐波 (223)22.10FFT运算功能 (223)22.11周期分析功能 (223)22.12积分功能 (224)22.13波形采样数据保存功能 (224)22.14存储 (224)22.15常规特性 (224)22.16外观尺寸 (224)23. 免责声明 (226)附录A 测量功能符号及含义 (227)附录B 测量功能求法 (229)1. 文档说明本PA功率分析仪用户手册文档介绍PA7000、PA6000、PA3000系列功率分析仪的使用方法和技术规格。

广州致远电子股份有限公司PAH系列功率分析仪用户手册 功率分析仪修订历史目录1. 安全须知 (1)1.1警示标示 (1)1.2安全信息 (1)1.2.1测量类别 (1)1.2.2一般注意事项 (2)1.2.3连接电源和地 (3)1.2.4仪器安置注意事宜 (3)1.3连接测量回路 (3)2. 文档须知 (5)3. 产品简介 (6)3.1简介 (6)3.2功能特性 (7)3.3应用系统 (8)4. 功能概述 (9)4.1主要功能概览 (9)4.2测量功能列表 (9)4.3工作模式 (10)4.4电压/电流模式 (10)4.5通信接口 (10)4.6显示界面 (11)4.7测量分析功能 (14)4.7.1波形显示 (15)4.7.2趋势分析 (15)4.7.3谐波分析功能 (16)4.7.4FFT功能 (17)4.7.5IEC谐波测量 (18)4.7.6向量显示 (19)4.7.7闪变分析 (19)4.7.8周期分析 (20)4.7.9波形运算 (21)4.7.10常规分析模式 (22)4.7.11IEEE-1459 (22)4.7.12电机测量 (22)4.8补充阅读 (22)4.8.1接线组 (24)5. 面板介绍 (25)5.1前面板 (25)5.1.1面板组件 (25)5.1.2显示界面 (25)5.1.3功能按键区 (28)5.2后面板 (39)5.3侧面板 (40)6. 开始测量之前 (42)6.1概述 (42)6.2系统设置 (42)6.3校零 (43)6.3.1功能简介 (43)6.4输入通道连接与配置 (43)6.4.1测量方法 (43)6.4.2测量回路设置 (45)6.4.3滤波器设置 (47)6.4.4比例系数 (48)6.5阈值设置 (50)6.6设定接线补偿 (50)6.6.1功能简介 (50)6.6.2操作步骤 (50)6.7设置量程 (52)6.7.1操作简介 (52)6.7.2测量区间设定 (55)6.8功率测量参数初始化 (57)6.8.1设定视在功率、无功功率和修正功率的运算公式 (57)6.8.2设定效率公式 (60)6.9平均功能 (62)6.9.1功能简介 (62)6.9.2操作步骤 (63)6.10同步测量 (63)6.11U-I相位差 (64)6.12用户自定义功能 (65)6.12.1功能简介 (65)6.12.2操作步骤 (67)6.13配置向导 (69)6.14精确测量 (71)6.15补充阅读 (71)6.15.1PT和CT (71)6.15.2电流传感器种类 (72)6.15.3接线方式 (72)6.15.4连接测量配件 (79)7. 数值数据显示 (81)7.1数值数据分屏显示 (81)7.2数值数据显示格式 (82)7.3测量功能的显示配置 (82)7.4相位差显示格式 (84)8. 波形显示与运算 (85)8.1波形显示 (85)8.1.1全屏/分屏显示 (85)8.1.2波形显示开关 (86)8.1.3设定时间轴长度 (87)8.1.4波形垂直缩放/移动/翻转 (87)8.1.5波形抽取方式 (89)8.1.6波形反转 (90)8.1.7波形显示参数设置 (91)8.2波形运算 (93)8.2.1功能简介 (93)8.2.2操作步骤 (95)8.2.3注意事项 (96)8.2.4补充阅读 (96)9. 趋势显示 (98)9.1功能简介 (98)9.2操作步骤 (99)9.2.1趋势显示模式 (99)9.2.2趋势显示参数配置 (100)9.2.3趋势功能参数配置 (102)10. 谐波测量 (104)10.1简介 (104)10.1.1概述 (104)10.1.2测量功能种类 (104)10.1.3功能限制 (105)10.2谐波测量 (106)10.2.1功能简介 (106)10.3常规谐波测量 (111)10.3.1功能简介 (111)10.4IEC谐波测量 (113)10.4.1功能简介 (113)10.4.2步骤 (117)10.5补充阅读 (124)10.5.1相关术语 (124)10.5.2常规测量值和总波值 (125)10.5.3谐波测量功能的求法 (125)11. FFT (129)11.1功能简介 (129)11.2操作步骤 (129)11.2.1FFT显示配置 (129)11.2.2FFT显示格式 (131)11.3补充阅读 (134)11.3.1FFT功能 (134)11.3.2谐波测量与FFT运算的差异 (134)12. Delta测量 (135)12.1功能简介 (135)12.2Delta测量功能符号与求法 (135)12.3操作步骤 (137)12.3.1概述 (137)12.3.2接线组设置 (137)12.3.3选择运算类型 (137)12.3.4Δ测量结果的显示 (138)13. 周期分析 (139)13.1功能简介 (139)13.2操作步骤 (142)13.3注意事项 (147)14. 积分运算 (149)14.1功能简介 (149)14.2操作步骤 (150)14.3规格 (153)14.3.1掉电保存 (153)14.3.2有效频率范围 (153)14.3.3显示分辨率 (153)14.3.4溢出时显示 (154)14.3.5限制执行 (154)14.4补充阅读 (155)14.4.1积分模式 (155)14.4.2HOLD操作和积分功能 (157)15. 常规分析模式 (159)15.1功能简介 (159)15.2操作步骤 (159)15.2.1概述 (159)15.2.2测量功能初始化 (159)15.2.3进入常规分析模式菜单 (159)15.2.4常规分析模式/测量切换 (159)15.2.5查看数据 (159)15.2.6自动回放测量数据 (160)16. 向量显示 (161)16.1功能简介 (161)16.1.1向量图示例 (161)16.2操作步骤 (164)16.3注意事项 (166)17. X-Y图 (167)17.1功能简介 (167)17.2操作步骤 (167)17.2.1X-Y图菜单 (167)17.2.2Y轴配置 (168)17.2.3X轴配置 (170)17.2.4显示设置 (170)18. IEEE-1459 (171)18.1功能简介 (171)18.1.2操作步骤 (172)18.2数值数据显示格式 (172)18.3测量功能的显示配置 (174)18.4IEEE-1459测量功能 (175)19. 光标测量 (179)19.1功能简介 (179)19.2操作步骤 (179)19.2.1概述 (179)19.2.2进入光标测量菜单 (179)19.2.3光标测量初始化 (182)19.2.4开启/关闭光标测量 (183)19.2.5光标移动 (184)19.3注意事项 (184)20. 闪变测量 (185)20.1功能简介 (185)20.2操作步骤 (186)20.2.1进入闪变测量模式 (186)20.2.2测量模式设置 (186)20.2.3闪变测量参数设置 (187)20.2.4判断条件设置 (189)20.2.5常规闪变测量操作 (190)20.2.6手动闪变测量操作 (195)20.3补充阅读 (198)20.3.1相关术语 (198)20.3.2对功能的限制 (200)21. 电机测量 (201)21.1功能简介 (201)21.2操作步骤 (201)21.2.1输入转速和扭矩信号 (201)21.2.2进入电机设置菜单 (201)21.2.3选择转速和扭矩信号的类型 (201)21.2.4选择模拟量程 (201)21.2.5配置线路滤波器和同步源 (202)21.2.6设定脉冲量程、脉冲数和脉冲额定值 (203)21.2.7脉冲输入模式下设定信号幅度和门限电平 (205)21.2.8设定比例系数和单位 (207)21.2.9设定频率测量源的信号 (209)21.2.10选择测量电机输入电压和电流的输入单元 (209)21.2.11电机测量结果显示 (209)22. 存储数据 (213)22.1功能简介 (213)22.2操作步骤 (213)22.2.1选择运行模式 (213)22.2.2运行模式为存储 (213)22.2.3运行模式为回读模式 (222)23. 系统功能 (225)23.1测量设置 (225)23.2配置向导 (225)23.3配置管理 (226)23.4文件管理 (228)23.5按键锁和按键配置 (229)23.5.1按键锁 (229)23.5.2按键配置 (230)23.6语言 (230)23.7日期/时间 (230)23.8远程控制 (230)23.9网络 (231)23.10无线网络 (231)23.11软件更新 (233)23.12系统信息 (233)23.13硬件自检 (233)23.14电源管理 (235)23.15触摸屏校准 (235)23.16捕获 (235)23.17Help键 (237)24. 异常处理/维护 (239)24.1异常处理 (239)24.2推荐部件更换周期 (239)25. 规格 (240)25.1输入参数 (240)25.1.1输入端子类型 (240)25.1.2输入类型 (240)25.1.3输入单元数量 (240)25.1.4电压测量量程 (240)25.1.5电流测量量程 (240)25.1.6输入带宽 (241)25.1.7共模电压 (241)25.1.8滤波器 (241)25.1.9量程切换 (242)25.1.10A/D转换器 (242)25.2显示器 (242)25.3.1基本精度 (242)25.3.2输入范围 (248)25.3.3输入显示值 (248)25.3.4线路滤波器的影响 (248)25.3.5角度误差（参考值） (249)25.3.6温度系数 (249)25.3.712个月精度 (249)25.4测量模式 (249)25.5测量项目 (249)25.6测量功能/测量条件 (250)25.7电机功能 (251)25.7.1模拟量输入参数 (251)25.7.2脉冲频率输入参数 (251)25.8谐波测量 (252)25.9IEC谐波测量 (252)25.10常规谐波/谐波/IEC谐波 (252)25.11FFT运算功能 (252)25.12周期分析功能 (253)25.13积分功能 (253)25.14波形采样数据保存功能 (253)25.15存储 (254)25.16常规特性 (254)25.17外观尺寸 (254)26. 免责声明 (256)1. 安全须知本仪器的使用涉及到高压，为防止电击或其它危险造成的人员伤亡，在安装、使用或维修本产品之前，请务必仔细阅读、并完全理解“安全须知”章节的相关内容。

电机堵转及其测试方法缺相运行是电机的头号杀手，然而，电机堵转对电机造成的危害却也不容忽视。

对于流水线，一旦电机长时间堵转，将烧坏电机乃至损坏设备，造成不可挽回的损失。

因此，电机的堵转保护很有必要，而保护的整定则要从电机的堵转测试开始。

电机堵转即电机在零转速时依然输出扭矩的一种状态，一般都是异物，机械损伤或者人为造成的。

当电机负载过大、异物卡死、拖动设备机械故障、轴承损伤等，都会造成电机无法启动或者停止转动。

电机正常转动时，定子产生的旋转磁场带动着转子跟随磁场旋转方向转动，转子转动过程中，切割磁感线而产生感应电流，感应电流产生的磁场随着转子转动，也在定子中产生反向的感应电流，从而抑制定子绕组的电流。

若电机堵转，定子中无法产生反向的感应电流，即作用于绕组线圈中的电压大大增加，为输入电压，因此，绕组中的电流大大增加。

此时，电机的功率因数极小，堵转电流迅速增加，根据电机的容量和加工工艺的不同，堵转电流可达额定电流的5~12倍，因此，堵转时间稍长便会烧毁电机。

为了防止堵转造成严重危害，电机一般应装设过流保护装置，当电机合闸启动后长时间不能转动，电流不能降下来，过流保护装置应能及时跳开电机的电源开关，保护电机，防止过热。

而电流的整定则需要借助测试来完成，对于研发新型电机，这一过程必不可少，而对于电机的出厂测试，堵转测试尤为重要。

堵转测试是为了测取额定电压时的堵转电流Ik和堵转转矩Tk以及堵转损耗Pk。

而对于三相异步电机还可以同时测取堵转电流，堵转转矩，堵转输入功率与输入电压的关系曲线，即为堵转特性曲线，通过对堵转电流大小和三相平衡情况的分析，能反映出电机定、转子绕组及定，转子所组成磁路的合理性和一些质量问题。

能为改进设计和工艺提供有关实测数据，为故障电机查找原因和确定修理内容提供帮助。

MPT1000电机测试平台对于堵转电流测试，有一套完整的方案。

堵转测试分为常规堵转测试和国标堵转测试。

常规堵转测试，是经市场检验的易于使用和愿意接受的方案，过程简单，成本较低。