淺談測功機與電機測試系統歷史

　　摘要：電機測試系統在大家眼中是一套復雜的測控系統，今天本文就帶大家和它來(lái)一次“親密接觸”，了解一下它的前世今生。

　　電機測試系統的緣起

　　總所周知，電機是一種電氣和機械的融合結晶，要評價(jià)一款電機的性能，往往需要綜合很多試驗項目的結果去評估。一般一款電機從研發(fā)到生產(chǎn)之間，需要經(jīng)歷型式試驗(研發(fā)、中試、質(zhì)檢)和生產(chǎn)試驗(出廠(chǎng))兩個(gè)階段，且根據電機種類(lèi)、應用行業(yè)的不同，合共會(huì )包含十余種甚至幾十種試驗項目(如下圖)。

　　既然電機的試驗項目這么多，那么對應的也需要很多的測試儀器或設備去完成各個(gè)項目的測試。像電壓、電流、功率的采集需要用到電參數測試儀;轉速、扭矩的采集需要用對應的傳感器;測試過(guò)程中為了讓電機運行在不同的工況下，還必須添加機械負載;測試完成后，還需要人工去處理數據，繪制曲線(xiàn)……這一切對于測試人員來(lái)說(shuō)可謂相當復雜和麻煩，有沒(méi)有一勞永逸的測試解決方案呢?

　　測功機的誕生

　　既然行業(yè)有需求，市場(chǎng)就會(huì )有對應的產(chǎn)品誕生。測試設備廠(chǎng)家發(fā)現，電機的試驗大部分都要處于負載狀態(tài)下進(jìn)行測試的，并且隨著(zhù)嵌入式技術(shù)的日漸發(fā)展，對傳感器和儀器的通信與控制越來(lái)越便捷，于是他們測試儀器、傳感器、機械加載系統做了一次融合——初步意義上的測試系統，測功機，誕生了。

　　測功機的構造很簡(jiǎn)單，由一個(gè)機柜和測試臺架組成，其中測試臺架又常稱(chēng)作測功頭，一般是指扭矩轉速傳感器和制動(dòng)器做成一體的款式。測試臺架包括安裝底座、扭矩轉速傳感器、機械負載(制動(dòng)器);機柜包括電參數測試儀、電機測試儀、測功機控制器、電源等，各部件功能如下：

　　安裝底座——用于被試電機的安裝固定;

　　扭矩轉速傳感器——用于被試電機的轉速、扭矩采集;

　　機械負載——一般使用制動(dòng)器，也有使用電機的，用于對被試電機提供反向的旋轉力矩，吸收被試電機運行時(shí)的功率，實(shí)現被試電機的“加載”，模擬其實(shí)際運行的工況;

　　電參數測試儀——用于被試電機電壓、電流、電功率等電參數的采集和顯示;

　　電機測試儀——用于采集扭矩轉速傳感器的輸出信號并以數字顯示被試電機的轉速、扭矩、機械功率;

　　測功機控制器——用于控制機械負載輸出不同的扭矩;

　　電源——用于系統和被試電機的供電。

　　對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，測功機解決了最麻煩的問(wèn)題——加載和數據采集，但對于測試結果的處理還是需要人工去完成。從需求層面來(lái)分析就是以下的圖：

　　實(shí)際上，基于測功機做電機試驗的話(huà)，速度還是很慢的，于是就有了下一代的產(chǎn)品——電機測試系統。

　　一套電機測試系統的自我修養

　　一套理想的電機測試系統，在進(jìn)行每一個(gè)測試項目時(shí)，測試人員只需要關(guān)注輸入量(設定測試環(huán)境參數)，就可以獲得輸出量(測試結果及報表)。于是測功機又做了一次華麗升級，通過(guò)引入PLC和工控機，實(shí)現了控制、加載、測量的自動(dòng)化：

　　至此，電機測試系統的基本框架已經(jīng)發(fā)展成熟。當前應用最普及的就是這類(lèi)電機測試系統，但由于用戶(hù)的使用習慣，很多名字還是繼續保持喚作“測功機”。此類(lèi)系統已經(jīng)能滿(mǎn)足大部分常見(jiàn)電機的常規測試項目需求。

　　行業(yè)化與專(zhuān)業(yè)化的未來(lái)

　　當前電機測試系統的基本框架已經(jīng)成熟，那么下一步的發(fā)展方向該走向何方?我們回頭分析一下電機這一個(gè)測試對象。電機的家族是很龐大的，正如文章前面說(shuō)的，不同種類(lèi)的電機是具備不同的特性，需要關(guān)注的性能點(diǎn)是不一樣的。像伺服電機關(guān)注其控制的線(xiàn)性度和控制速度、家電電機關(guān)注其效率、電動(dòng)汽車(chē)電機關(guān)注其功率密度和高效區……未來(lái)，電機測試系統也要跟隨不同的電機行業(yè)應用進(jìn)行測試功能的補充和完善。

　　憑借在功率分析、電機測量領(lǐng)域的深入理解、與長(cháng)久積累，融合儀器設計與系統集成的理念，ZLG致遠電子打破了傳統測功機的性能瓶頸，推出MPT系列電機測試系統，可為用戶(hù)打造最專(zhuān)業(yè)的行業(yè)化電機測試解決方案，最大限度地滿(mǎn)足當下以及未來(lái)行業(yè)用戶(hù)對電機的測試需求。