CN108287307A - 用于电机测试的数据处理*** - Google Patents

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张静
薛星星
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Suzhou Hengmei Electronic Polytron Technologies Inc
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于电机测试的数据处理***，用于与电机测试***和驱动动力控制***配合完成电机测试，包括：与电机测试***连接的数据采集模块和与所述数据采集模块以及驱动动力控制***连接的上位机，所述上位机包括：上位机控制平台、与上位机控制平台连接的通讯模块、组态控制模块、实时数据分析处理模块和数据库，其中，所述组态控制模块通过通讯模块与所述驱动动力控制***通讯，所述实时数据分析处理模块与所述数据库和所述数据采集模块分别连接。本发明可以作为在线仿真测试平台，进行测试控制、数据采集及数据分析，完成硬件在线仿真测试平台硬件实时在线仿真测试评估，快速的完成设计研发任务。

Description

用于电机测试的数据处理***
技术领域
本发明涉及数据处理领域，特别涉及一种用于电机测试的数据处理***。
背景技术
随着节能减排以及工业装备自动化要求的不断提高，市场要求传动设备具 有更高效的节能、更优秀的调速性能、更加智能化的产品。大容量、高效率、 高可靠和智能化已经成为传动设备市场的发展方向。目前传动***的测试平台 通常只是单独的测试电动机或测试电动机驱动器，不能满足目前市场的一体化 需求。
发明内容
本发明提供一种用于电机测试的数据处理***，以解决现有技术中存在的 上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电机测试的数据处理***，用 于与电机测试***和驱动动力控制***配合完成电机测试，包括：与电机测试 ***连接的数据采集模块和与所述数据采集模块以及驱动动力控制***连接的 上位机，所述上位机包括：上位机控制平台、与上位机控制平台连接的通讯模 块、组态控制模块、实时数据分析处理模块和数据库，其中，所述组态控制模 块通过通讯模块与所述驱动动力控制***通讯，所述实时数据分析处理模块与 所述数据库和所述数据采集模块分别连接。
作为优选，所述组态控制模块包括参数设置单元和数据处理单元，其中， 所述上位机控制平台通过参数设置单元对所述驱动动力控制***的参数进行调 整，所述数据处理单元通过数据采集模块获取驱动动力控制***的参数信息， 并通过上位机控制平台显示。
作为优选，所述实时数据分析处理模块包括：与所述数据采集模块连接的 数据分析处理单元和与上位机控制平台连接的数据显示单元，所述数据分析处 理单元还与所述数据库连接。
作为优选，所述上位机还包括电机设计模块和控制计算仿真模块，所述电 机设计模块和控制计算仿真模块均与所述数据库连接并由所述实时数据分析处 理模块调用。
作为优选，所述数据采集模块包括多个数据采集卡，每个数据采集卡对应 一组外部测试芯片。
作为优选，数据采集卡采用数字信号处理器，所述数字信号处理器上设置 有模拟输入口、捕捉单元输入口、通讯接口、数字输入输出口、脉冲调制输出 口和模拟量输出口。
作为优选，所述数据采集卡包括依次设置的数据信号接收单元、信号调理 放大器、模拟数字转换器、数据存储器和通讯接口。
作为优选，所述数据通讯模块采用MODBUS和CANOpen两种数据链路。
与现有技术相比，本发明利用数据采集模块的可扩张性和灵活性，能够完 整的采集电机测试***的全部数据。所述组态控制模块、实时数据处理分析处 理单元、电机设计模块和控制计算仿真模块配合，能完成运行实时控制，控制 参数可以根据用户的实际要求或现场实际测取的数据进行负载仿真。数据实时 采集和整理，并能把测量的数据传送给电机设计模块快速的优化设计，能把测 量的数据传送给MATLAB/SIMULINK数据分析软件对电机驱动器的控制软件 进行实时的控制建模和控制参数的优化。本发明可以作为在线仿真测试平台， 进行测试控制、数据采集及数据分析，完成硬件在线仿真测试平台硬件实时在线仿真测试评估，快速的完成设计研发任务。
附图说明
图1为本发明的用于电机测试的数据处理***的结构示意图；
图2～3为数据采集卡的结构示意图；
图4为实时数据分析处理模块的结构示意图；
图5为实时数据分析处理模块的功能示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对 本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的 形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目 的。
如图1所示，本发明的用于电机测试的数据处理***，用于与电机测试系 统30和驱动动力控制***40配合完成电机测试，包括：与电机测试***30连 接的数据采集模块10和与所述数据采集模块10以及驱动动力控制***40连接 的上位机20，所述上位机20包括：上位机控制平台21、与上位机控制平台21 连接的通讯模块22、组态控制模块23、实时数据分析处理模块24和数据库25， 其中，所述组态控制模块23通过通讯模块21与所述驱动动力控制***40通讯， 所述实时数据分析处理模块24与所述数据库25和所述数据采集模块10分别连 接。具体地，所述组态控制模块23通过通讯模块22对驱动动力控制***40中 的各部件进行参数设置并采集相应的数据信息，所述实时数据分析处理模块24 通过数据采集模块10获取电机测试***30中的各参数信息，进行归类处理， 传送给上位机控制平台21进行显示，并保存到数据库25中，所述上位机控制 平台21用于进行数据显示并实现人机交互。
作为优选，所述数据通讯模块22采用MODBUS和CANOpen两种数据链 路。
具体地，所述组态控制模块23包括参数设置单元231和数据处理单元232， 其中，所述上位机控制平台21通过参数设置单元231对所述驱动动力控制*** 40的参数进行设置，所述数据处理单元232通过数据采集模块10获取驱动动力 控制***40的参数信息，并通过上位机控制平台21显示。也即是说，所述组 态控制模块23用于将可编程的转矩、转速、转向信号作为实时动态模拟负载指 令发送给驱动动力控制***40中的负载驱动器并接收负载驱动器的运行状态消 息，将运行指令发送给被测驱动器，同时接收被测驱动器的运行状态消息。
参照图1，并结合图4至图5，所述实时数据分析处理模块24包括：与所 述数据采集模块10连接的数据分析处理单元241和与上位机控制平台21连接 的数据显示单元242，所述数据分析处理单元241还与所述数据库25连接。具 体地，所述数据分析处理单元241通过数据采集模块10将各种电气信号如三相 交流电压、三相交流电流、直流母线电压、直流母线电流及机械物理量如温度、 转矩、转速、加速度等数据进行实时采集处理，并将采集的数据分类整理作实 时处理显示和保存于数据库作历史分析，同时通过数据显示单元242向外部显 示。具体地，所述数据分析处理单元241可以按照不同的磁场定向控制(FOC) 建模理论建立电机的T型等效电路模型图，并存储到数据库25中。
作为优选，所述上位机20还包括电机设计模块26和控制计算仿真模块27， 所述电机设计模块26和控制计算仿真模块27均与所述数据库25连接并由所述 实时数据分析处理模块24调用。进一步的，所述实时数据分析处理模块24把 采集到的数据在保存数据时，可以按照电机设计模块26和控制计算仿真模块27 所需的文本格式保存数据。本实施例中的电机设计模块优选采用CAD软件，控 制计算仿真模块优选采用MATLAB/SIMULINK软件，也即是说，本实施例中的 实时数据分析处理模块24优选以CAD软件数据库的文件格式和MATLAB/SIMULINK数据处理的文件格式保存。
作为优选，所述数据采集模块10包括多个数据采集卡，每个数据采集卡对 应一组外部测试芯片，该外部测试芯片为电机测试***30中的各传感器件。所 述数据采集卡有多种结构，本发明采用两种，一种数据采集卡如图2所示，采 用数字信号处理器11，所述数字信号处理器11上设置有模拟输入口12、捕捉 单元输入口13、通讯接口14、数字输入输出口15、脉冲调制输出口16和模拟 量输出口17。
另一种数据采集卡如图3所示，包括依次设置的数据信号接收单元10、信 号调理放大器102、模拟数字转换器103、数据存储器104和通讯接口105。
综上所述，本发明利用数据采集模块10的可扩张性和灵活性，能够完整的 采集电机测试***30的全部数据。所述组态控制模块23、实时数据处理分析处 理单元24、电机设计模块26和控制计算仿真模块27配合，能完成运行实时控 制，控制参数可以根据用户的实际要求或现场实际测取的数据进行负载仿真。 数据实时采集和整理，并能把测量的数据传送给电机设计模块26快速的优化设 计，能把测量的数据传送给MATLAB/SIMULINK数据分析软件对电机驱动器的 控制软件进行实时的控制建模和控制参数的优化。本发明可以作为在线仿真测 试平台，进行测试控制、数据采集及数据分析，完成硬件在线仿真测试平台硬件实时在线仿真测试评估，快速的完成设计研发任务。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明 的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其 等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于电机测试的数据处理***，用于与电机测试***和驱动动力控制***配合完成电机测试，其特征在于，包括：与电机测试***连接的数据采集模块和与所述数据采集模块以及驱动动力控制***连接的上位机，所述上位机包括：上位机控制平台、与上位机控制平台连接的通讯模块、组态控制模块、实时数据分析处理模块和数据库，其中，所述组态控制模块通过通讯模块与所述驱动动力控制***通讯，所述实时数据分析处理模块与所述数据库和所述数据采集模块分别连接。
2.如权利要求1所述的用于电机测试的数据处理***，其特征在于，所述组态控制模块包括参数设置单元和数据处理单元，其中，所述上位机控制平台通过参数设置单元对所述驱动动力控制***的参数进行调整，所述数据处理单元通过数据采集模块获取驱动动力控制***的参数信息，并通过上位机控制平台显示。
3.如权利要求1所述的用于电机测试的数据处理***，其特征在于，所述实时数据分析处理模块包括：与所述数据采集模块连接的数据分析处理单元和与上位机控制平台连接的数据显示单元，所述数据分析处理单元还与所述数据库连接。
4.如权利要求3所述的用于电机测试的数据处理***，其特征在于，所述上位机还包括电机设计模块和控制计算仿真模块，所述电机设计模块和控制计算仿真模块均与所述数据库连接并由所述实时数据分析处理模块调用。
5.如权利要求1所述的用于电机测试的数据处理***，其特征在于，所述数据采集模块包括多个数据采集卡，每个数据采集卡对应一组外部测试芯片。
6.如权利要求5所述的用于电机测试的数据处理***，其特征在于，数据采集卡采用数字信号处理器，所述数字信号处理器上设置有模拟输入口、捕捉单元输入口、通讯接口、数字输入输出口、脉冲调制输出口和模拟量输出口。
7.如权利要求5所述的用于电机测试的数据处理***，其特征在于，所述数据采集卡包括依次设置的数据信号接收单元、信号调理放大器、模拟数字转换器、数据存储器和通讯接口。
8.如权利要求1所述的用于电机测试的数据处理***，其特征在于，所述数据通讯模块采用MODBUS和CANOpen两种数据链路。
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