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基于LabVIEW的转子现场动平衡测试系统的设计

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－９４９２．２０１５．０５．０１７　

基于ＬａｂＶＩＥＷ的转子现场动平衡测试系统的设计　

李　涉，郑　文，胡鉴源，曾　凡　

（广州大学机械与电气工程学院，广东广州　５１０００６）　

摘要：根据影响系数法原理，以ＬａｂＶＩＥＷ为平台，搭建高速现场动平衡测试系统，并通过ＭＤＴ一３Ａ实验台模拟不平衡故障，验　

证了系统的可行性。　

关键词：ＬａｂＶＩＥＷ；动平衡；程序设计　

中图分类号：ＴＰ２７３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９４９２（２０１５）０５—００６５—０４　

Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｒｏｔｏｒ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｂａｌａｎｃｅ　Ｔｅｓｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＬａｂＶＩＥＷ　

ＬＩ　Ｓｈｅ，ＺＨＥＮＧ　Ｗｅｎ，ＨＵ　Ｊｉａｎ—ｙｕａｎ，ＺＥＮＧ　Ｆａｎ　

（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｆａｃｕｌｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ，ｕｓｉｎｇ　ＬａｂＶＩＥＷ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｔｏ　ｂｕｉｌｄ　ａ　ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　ｒｏｔｏｒ　ｂａｌａｎｃｉｎｇ　ｔｅｓｔ　

ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｅ　ｕｎｂａｌａｎｃｅ　ｆａｕｌｔ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＭＤＴ－３Ａｔｅｓｔ　ｂｅｎｃｈ，ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒ￣：ＬａｂＶＩＥＷ；ｂａｌａｎｃｅ；ｐｒｏｇｒａｍ　ｄｅｓｉｇｎ　

０引言　

工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛　

坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时　

就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转　

体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性　

力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机　

械及其底座上，引起振动，产生了噪音，加速轴　

承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性　

事故。　

据统计，转子不平衡引起的故障约占机械全　

部故障的６０％以上。随着当前精密数控加工技术　

的发展，高速转子在加工生产过程中产生的严重　

影响其加工精度的动平衡问题显得尤为重要。为　

此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡　

精度等级，或使因此产生的机械振动幅度下降至　

允许的范围内　】。　

１设备不平衡的振动特征　

（１）振动的周期性与工作转速同频，主要振　

动能量集中于设备的一倍旋转速度；　（２）振动强度程度相对工作转速的变化很敏　

感；　

（３）径向振动幅度最高；　

（４）振动的振幅和相位角具有稳定性和可重　

复性；　

（５）振动的相位角在水平和垂直方向相差约　

９０。ｌＩ＿］】。　

２影响系数法　

动平衡基本思路是：在选定的平衡转速下，　

通过加重试验求出加重对振动的影响系数，根据　

影响系数求出应该加的平衡重量。在动平衡过程　

中，平衡转速必须恒定　。具体步骤如下：　

（１）测取原始状态下的振动瓦；　

（２）在转子上试加重声，测取加重后的振动　

Ａ１；　

（３）计算加重对振动的影响　

：生　

Ｐ　

式中　一　——加重前后振动变化量；　

收稿日期：２０１４—１２—２９　

匮委　交流　

体、辊动轮、清洗槽、导向轮、驱动电机等部　

件，按照设计图纸和工艺技术参数要求进行焊接　

与加工，输送带与海绵体采用胶水粘贴牢固。然　

后，将加工好的各部件顺序组装。安装时，除釉　

装置的基础面和工作面应与原施釉生产线保持平　

行，机架的底部与基础面加装坚固螺栓，确保除　

釉装置平稳。同时，依据坯体的几何形状，首先　

调整两条输送带的松紧度、间距，使输送带运行　

平稳；其次是联接电器控制系统电源，调整驱动　

电机的输出转速；最后，在清洗槽中加满清水，　

做好试机前的各项准备工作。　

（２）生产应用　

除釉装置在本企业的施釉生产线上配套应　

用，经过二年来使用，该设备运行正常，减少了　

一个由人工操作的坯体底部除釉工序，与传统的　

坯体底部除釉工艺对比提高工效５０％以上，且消　

灭了坯体底部釉料擦除不干清、残余的缺陷，陶　

瓷制品合格率由原来８９％提高到９６％。　

以目前应用效果看，使用除釉装置技术后，　

可提高工效５０％以上，是当前日用陶瓷制造较为　

理想的高效连续陶瓷坯体底部除釉设备，无论是　

（上接第６８页）　－—－●一－——卜－——卜－—　卜－＋－＋－＋　

表１　实验结果　主要参数，还是运行性能都能适应高产、高效工　

作的要求，是国内较为先进的陶瓷坯体底部除釉　

设备之一。　

４结论　

除釉装置具有结构巧妙、制造简便、造价　

低、工作效率高的优点，在陶瓷工业生产中的应　

用范围广泛。尤其适用日用陶瓷的盘、碗、杯、　

碟、壶等制品坯体底部除釉，同时还适用于小型　

的陈设艺术瓷瓶、坛、罐、缸等制品坯体底部除　

釉。对提高陶瓷制品质量，降低工人劳动强度，　

缓解企业用工压力起到很大的作用。　

参考文献：　

［１］林云万．陶瓷工业机械设备［Ｍ］．武汉：武汉工业大　学出版社，１９９３．　

［２］轻工业部第一工业局．日用陶瓷工业手册［Ｍ］．北　

京：轻＿ｒ－，２ｋ出版社，１９８４．　

［３］杨云山．大埔陶瓷［Ｍ］．广州：广东人民出版社，　

２００８．　

第一作者简介：杨勤富，男，１９７０年生，广东梅州人，大　

学专科，助理工程师。研究领域：陶瓷工艺与机械设备维　

护。　（编辑：王智圣）　

进作用。通过实验验证，此系统可应用于现场动　

平衡的检测。　

参考文献：　［１］沈庆根，郑水英．设备故障诊断［Ｍ］．北京：化学工　

业出版社．２００５．　［２］王慧，孙秀云，刘伟．不平衡振动信号中幅值和相位　求法［Ｊ］．机械制造与自动化，２００７（０４）：９５—９７．　

［３］杨建刚．旋转机械振动分析与工程应用［Ｍ］．北京：　中国电力出版社，２００７．　

［４］孙丽萍．基于ＬａｂＶＩＥＷ的现场动平衡测试系统研究　［Ｄ］．重庆：重庆大学，２０１１．　

［５］郭亮，王吟．一种结合ＬａｂＶＩＥＷ的双层永磁直线电机　测试系统［Ｊ］．机电工程，２０１３（１）：１３５０—１３５３．　［６］贾寿峰，张霞，张新广．基于ＬａｂＶＩＥＷ的曲轴动平　

衡测试系统研究［Ｊ］．现代制造技术与装备，　２００９（０３）：１６—１８．　［７］邬立建．影响系数法在现场动平衡中的应用［Ｊ］．冶　

金动力，２０ｏ５（０１）：５５—６０．　［８］王志强．影响系数法在引风机现场动平衡中的分析与　应用［Ｊ］．煤，２０１１（０２）：３７—４１．　

于传统　量仪器，　精度高，可靠方便，对　耋　暑　硕　

促进机器转子故障诊断的自动化、智能化具有推　（编辑：向飞）　

鎏函

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基于LABVIEW的交流电机振动测试系统的设计

基于LABVIEW的交流电机振动测试系统的设计

基于LABVIEW的交流电机振动测试系统的设计

牟光臣;石新峰;范峥

【期刊名称】《河南科技学院学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2009(037)003

【摘 要】介绍了基于LabVIEW环境下建立电机振动测试虚拟仪器的方法,给出了软硬件系统的基本模型.并分析了构建该虚拟仪器系统的关键问题.针对电机转子因质量不平衡所引起振动的频率与其旋转的频率相等的问题,讨论了利用互相关方法滤除噪声、计算电机振动振幅和相位的方法,根据一个具体的实验结果.给出了数据幅相频特性曲线及峰值统计结果和互相关滤波器效果,证明了该数据分析方法的有效性和应用价值.

【总页数】3页(P57-59)

【作 者】牟光臣;石新峰;范峥

【作者单位】河南机电高等专科学校,河南,新乡,453002;河南机电高等专科学校,河南,新乡,453002;河南机电高等专科学校,河南,新乡,453002

【正文语种】中 文

【中图分类】TM306

【相关文献】

1.基于LabVIEW的高温超导电缆交流损耗测试系统设计 [J], 陈晓宇;诸嘉慧;方进;栗会峰;丘明

2.基于LabVIEW的电机振动测试虚拟仪器的设计 [J], 范峥;田效伍 3.基于LabVIEW的智能交流接触器动态性能测试系统 [J], 叶子;吴桂初;舒亮

4.基于LabVIEW的电机振动测量系统设计 [J], 徐文

5.基于LabVIEW的通用飞机低电平扫描场测试系统设计 [J], 石国昌;廖意;胡雅涵;陈亚南;包贵浩

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基于LabVIEW的转矩转速测试系统

基于LabVIEW的转矩转速测试系统

基于LabVIEW的转矩转速测试系统

高宇

【期刊名称】《山西煤炭》

【年(卷),期】2011(031)006

【摘 要】矿用掘运机械传动部件是保障设备正常运转的关键部件,其性能要求高可靠性、高效率、高寿命,使用前的测试工作尤为重要.介绍了采用LabVIEW和PCL711数据采集卡相结合的转矩转速测试系统；该系统可完成转矩、转速、功率、效率等参数的实时、历史数据的显示、查询和打印等工作.

【总页数】3页(P71-73)

【作 者】高宇

【作者单位】太原理工大学，山西太原030024;煤炭科学研究总院太原研究院，山西太原030006

【正文语种】中 文

【中图分类】TP274

【相关文献】

1.基于虚拟仪器的转速、转矩、功率测试系统设计与研究 [J], 孔云龙;齐伟民;刘宏杰

2.基于虚拟仪器的电机转矩转速测试系统 [J], 于家明;何礼高

3.基于LabVIEW的电机转速转矩测量系统设计 [J], 蔡杰焕

bVIEW在转速转矩测试系统中应用 [J], 孙伟;段哲民 5.基于LabVIEW的电磁体性能测试台转矩转速测量 [J], 高艳玲;陈燎;周孔亢;施正堂

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基于LabVIEW的转矩转速测试系统 2

基于LabVIEW的转矩转速测试系统 2

第３１卷第６期　２Ｏ１１年６月　山西煤炭ＳＨＡＮＸＩ　ＣＯＡＬ　

文章编号：１６７２—５０５０（２０１　１）０６—００７１—０３　

基于ＬａｂＶＩＥＷ的转矩转速测试系统　

高　宇１，２　

（１．太原理工大学，山西太原０３００２４；２．煤炭科学研究总院太原研究院，山西太原０３０００６）　

摘要：矿用掘运机械传动部件是保障设备正常运转的关键部件，其性能要求高可靠性、高效率、高寿命，使用前　

的测试工作尤为重要。介绍了采用ＬａｂＶＩＥＷ和ＰＣＬ７１１数据采集卡相结合的转矩转速测试系统；该系统可完成转矩、　

转速、功率、效率等参数的实时、历史数据的显示、查询和打印等工作。　关键词：ＬａｂＶＩＥＶ￣－软件；数据采集；转矩转速　

中图分类号：ＴＰ２７４　文献标识码：Ａ　

近年来，我国矿用掘运机械向大功率发展，煤矿　

生产要求设备有高开机率，其传动部件应保证高可　

靠性、高效率、高寿命。因此，设备投人使用前的测试　

工作显得尤为重要。转矩、转速是衡量传动部件性能　

的两个基本参数，是其必须测试的两个参数。　

随着计算机技术和测试技术的提高，人们广泛　

应用计算机软件与数据采集卡结合构成各种数据　

采集与测试系统；而软件技术的Ｅｔ益发展，形成了　

大量通用、可靠的测试软件模块。各种专用模块组　

合使用，形成不同数据采集系统的软件，缩短了开　

发时间，降低了开发难度。　

本文介绍了一种基于ＬａｂＶＩＥＷ与数据采集卡　

结合的专用转矩转速测试系统，可以完成各项参数　

测试分析，还具备人性化界面、易于操作，且硬件结　

构简单，开发周期短。　

１　系统的总体设计　

本系统采用虚拟仪器技术（ｖｉｒｔｕａｌ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ），　

利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活模块化软　

件，实现不同的仪器功能，完成测试工作。虚拟仪器　

技术的采用，将系统中的部分硬件转为软件实现，　

大大缩小了硬件的体积，增加了系统的灵活性和可　

靠性。　经对系统需测参数的特性分析及经济方面的　

考虑，采用了较通用的传感器、数据采集卡和计算　

基于LabVIEW的电机拖动自动测试系统设计

基于LabVIEW的电机拖动自动测试系统设计

基于LabVIEW的电机拖动自动测试系统设计

摘 要：针对传统电机拖动试验系统测量误差大，试验过程繁琐等问题，介绍了一种新型电机拖动自动测试系统。该系统基于LabVIEW上位机软件与PLC、传感器等搭建的硬件平台实现电机自动试验，采集并处理电测量模块、温度和振动测试模块数据并完成数据的自动记录，从而完成三相异步电机的起动、温升、空载特性、负载特性、堵转特性以及振动等试验的测试。该系统摒弃了传统试验过程中手动试验和手动记录数据等繁琐操作，为电机试验提供了一种更加方便快捷的测试方法。

关键词：LabVIEW；电机试验；自动记录；测试系统

中图分类号：TM935 文献标识码：A

一、引言

目前，电机在工业、农业和交通运输业等行业占据着重要的位置，电机工业的发展同国民经济和科学技术的发展息息相关，人们对电机产品的性能和质量指标的要求也越来越高。传统的电机试验采用单步操作，人工读数、记录或半自动的方式进行，由于试验自动化程度低，电机试验项目多以及大量的数据处理，导致测量结果准确度低，重复性差，工作效率低，难以满足试验要求等问题。

本文设计了一种电机拖动自动测试系统，充分利用LabVIEW“软件就是仪器”的特点，结合NI板卡高速采集、西门子PLC主从控制方式实现电机的自动试验功能。测控系统实时采集、处理并显示试验数据，并自动记录符合试验要求的数据，从而完成试验数据的存储和报表输出等功能。

该自动测试系统解决了测试中人为因素产生的误差，也大大提高了测量的准确度以及试验的效率。此外，系统功能完善，能满足大多数牵引异步电机出厂或型式试验要求，自动化程度高，可靠性好。[作者简介：

1．康维，男，1989年、汉、湖南衡山人、测试工程师。]

二、系统设计

（一）系统硬件设计

根据电机试验大纲要求，该系统对电机电压、电流、功率、转速、转矩、温升等参数进行测量，从而判断该电机是否符合设计要求。该测试系统硬件包括工控机、PLC模块、逆变电源、电压和电流传感器、温控仪、振动测试模块、CAN通讯模块以及扭矩仪等，总体框架如下图1所示。