CN204556793U - 一种车用发电机测试*** - Google Patents

Abstract

一种车用发电机测试***，属于汽车发电机测试设备领域。包括测试台（2），在测试台（2）上方固定有待测的汽车发电机（10），汽车发电机（10）由电动机（8）带动转动，其特征在于：设置有由控制器、变频器（9）、测量模块以及所述的汽车发电机（10）、电动机（8）组成的控制电路，其中控制器通过连接变频器（9）调节电动机（8）转速，测量模块同时与电动机（8）以及汽车发电机（10）相连，将测量的数据送至控制器的输入端口；在所述的控制电路中还设置有同时与控制器输入输出端口互连的人机界面和存储模块。通过本车用发电机测试***，可以实现测试过程安全稳定、测试结果准确可靠，同时可自动适应各种型号的汽车发电机。

Description

一种车用发电机测试***

技术领域

一种车用发电机测试***，属于汽车发电机测试设备领域。

背景技术

汽车发电机是汽车上的关键电气设备，汽车正常运行时，车载用电设备由发电机供电，因此发电机的性能直接影响整车的运行性能。因此，在对汽车发电机进行测试及维修时，需要相应的测试***对汽车发电机的性能进行测试，以判断汽车发电机的好坏。

现在有技术中，也存在有类似的装置对发电机的性能进行测试，但是现有的测试装置，普遍存在有如下缺陷：（1）、带动发电机转动的电动机与发电机通过联轴器连接，这种连接方式拆装复杂、成本较高且在测试过程中存在有一定的危险性；（2）、发电机在测试过程中，没有带动相应的负载，或负载的阻值固定不变，因此无法完全模拟汽车的运行状态，测试结果不够准确；（3）、不能适用于所有的汽车发电机，功能较为单一，自动化程度较低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种测试过程安全稳定、测试结果准确可靠，同时可自动适应各种型号的汽车发电机的车用发电机测试***。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该车用发电机测试***，包括测试台，在测试台上方固定有待测的汽车发电机，汽车发电机由电动机带动转动，其特征在于：设置有由控制器、变频器、测量模块以及所述的汽车发电机、电动机组成的控制电路，其中控制器通过连接变频器调节电动机转速，测量模块同时与电动机以及汽车发电机相连，将测量的数据送至控制器的输入端口；在所述的控制电路中还设置有同时与控制器输入输出端口互连的人机界面和存储模块。

优选的，所述的测试台包括一壳体，所述的电动机以及变频器固定在壳体内底部，电动机与汽车发电机之间连接有变速箱，变速箱通过其两端的固定座固定在测试台的上表面。

优选的，所述的变速箱的输入输出速比为1：2.5。

优选的，所述电动机与变速箱通过第一皮带连接，所述变速箱与汽车发电机通过第二皮带连接，在所述的第二皮带外部设置有防止第二皮带飞出的防护罩。

优选的，所述的测量模块包括同时与所述控制器输入端相连的：转速检测单元、电压检测单元以及电流检测单元，其中：

转速检测单元采用转速传感器实现，用于测量电动机的转速；

电压检测单元由电压变送器实现，与汽车发电机输出端相连，用于检测汽车发电机的输出电压；

电流传感器采用分流器与电压变送器实现，与汽车发电机输出端相连，用于检测汽车发电机的输出电流。

优选的，在所述的控制电路中还设置有负载，负载置于测试台一侧的负载柜中，负载连接在所述汽车发电机的输出端，控制器同时与负载相连，对负载进行控制。

优选的，所述的负载包括电阻R1~R4、常开触点KM1-1~KM1-2、常开触点KM2-1~KM3-1以及蓄电池，汽车发电机的B+端子同时并联电阻R1~R2的一端，电阻R1的另一端串联电阻R3、常开触点KM2-1之后连接蓄电池的负极，电阻R2的另一端串联电阻R4、常开触点KM3-1之后同时连接蓄电池U7的负极，蓄电池的正极连接汽车发电机的L端子；常开触点KM1-1并联在电阻R1的两端，常开触点KM1-2并联在电阻R2的两端；控制常开触点KM1-1~KM1-2、常开触点KM2-1~KM3-1动作的线圈分别连接在控制器不同的输出端口上。

优选的，所述的控制器、人机界面和存储模块固定在控制柜中。

优选的，所述的控制器为PLC。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、车用发电机测试***，可以实现测试过程安全稳定、测试结果准确可靠，同时可自动适应各种型号的汽车发电机；

2、通过设置变频器，方便对电动机进行调速，方便汽车发电机在不同转速下的测试；

3、电动机通过皮带带动汽车发电机转动，连接简单可靠，同时避免了采用联轴器进行连接时连接过程繁琐，成本高的缺陷；

4、电动机通过变速箱带动汽车发电机转动，因此使电动机以较低的转速运转即可，节约电能；

5、在测试台的第二皮带表面罩有防护罩，避免测试过程中皮带飞出造成危险；

6、通过测量模块可精确测试汽车发电机在测试时的转速、电流值和电压值，测试结果更为可靠；

7、通过设置人机界面和存储模块，方便对测试结果进行显示和向控制器输入控制指令，同时可将各种型号的汽车发电机的参数进行存储，方便调用，测试更为智能化；

8、通过多个电阻和由控制器控制的常开触点组成负载，在实际测试中，通过将不同阻值的电阻进行组合，可以将不同阻值的电阻接入电路，实现模拟汽车在正常行驶过程中各种用电设备，使汽车发电机的性能测试结果更加准确可靠。

附图说明

图1为车用发电机测试***结构正视图。

图2为车用发电机测试***结构俯视图。

图3为车用发电机测试***控制电路原理方框图。

图4为车用发电机测试***控制电路测量模块原理方框图。

图5为车用发电机测试***控制电路原理图。

其中：1、控制柜  2、测试台  3、固定座  4、第一皮带  5、变速箱  6、第二皮带  7、负载柜  8、电动机  9、变频器  10、汽车发电机。

具体实施方式

图1~5是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~5对本实用新型做进一步说明。

如图1~2所示，车用发电机测试***包括依次设置的控制柜1、测试台2以及负载柜7。其中在控制柜1内设置有控制器，在控制柜1表面设置有与控制器相连的人机界面（图1中未画出），通过人机界面对测试的状态进行显示，同时向控制器输入控制指令。负载柜7内设置有多个电阻，在实际测试中，通过将不同阻值的电阻进行组合，可以将不同阻值的电阻接入电路，实现模拟汽车在正常行驶过程中各种用电设备，使汽车发电机的性能测试结果更加准确可靠。

测试台2包括一壳体，在壳体内底部固定有电动机8以及与电动机8相连的变频器9，上述控制柜1中的控制器通过导线与变频器9相连，控制器通过变频器9实现对电动机8转速的调节。第一皮带4一端套装在电动机8的输出轴上，另一端竖直向上穿过测试台2的壳体之后套装在变速箱5的输入轴上。变速箱5设置在测试台2壳体的上表面，并通过其两端的固定座3进行固定。待测的汽车发电机10固定在变速箱5的一侧，第二皮带6套装在变速箱5的输出轴与汽车发电机10的转轴上，因此电动机8在转动时，通过第一皮带4和第二皮带6间接带动汽车发电机10转动。在本车用发电机测试***中，变速箱5的输出速比为1:2.5，因此电动机8可以以较低的转速实现汽车发电机10以较高的转速转动，节约了电能。在第二皮带6外部覆盖设置有防护罩（图中未画出），以防止在测试过程中第二皮带6飞出发生危险。汽车发电机10的电源输出端通过导线与负载柜7内的电阻相连，在测试时，汽车发电机10输出的电能带动负载柜7内的负载工作，以测试汽车发电机10的实际工作性能。

控制柜1、测试台2以及负载柜7内的电气元件连接组成本车用发电机测试***的控制电路。如图3所示，本车用发电机测试***的控制电路由上述控制柜1内的控制器、人机界面，测试台2中的变频器9、电动机8、汽车发电机10、负载柜7中由电阻组成的负载以及存储模块、测量模块。

控制器的输出端与变频器信号输入端相连相连，变频器的输出端连接电动机8，电动机8通过皮带与汽车发电机10连接带动其转动。汽车发电机10与电动机8同时与测量模块相连，测量模块连接控制器的输入端，通过测量模块可对测试过程中电动机8以及汽车发电机10的工作参数进行测量并送至控制器进行判断。汽车发电机10的供电输出端连接负载并形成回路，控制器的输出端同时与负载相连，实现不同阻值的负载接入汽车发电机10的供电输出回路。在本车用发电机测试***中，控制器采用PLC实现。

人机界面与存储模块同时与控制器的输入输出端口相连，通过人机界面可对测试过程中的参数以及测试结果进行显示，同时通过人机界面向控制器输出控制指令。存储模块用于存储测试过程中的数据以及市面上各型号发电机的数据，如空载、额定、满载转速以及各转速下的电流电压值，测试过程中，控制器通过调取相应发电机的数据以判定待测汽车发电机10的好坏。存储模块设置在控制柜1内，测量模块设置在测试台2内。

如图4所示，测试模块包括同时与控制器相连的转速检测单元、电压检测单元以及电流检测单元。转速检测单元用于测试电动机8的转速并将转速数据送至控制器，由于电动机8通过第一皮带4、变速箱5以及第二皮带6带动汽车发电机10转动，因此控制器通过电动机8的转速即可获知汽车发电机10的转速。汽车发电机10的输出端同时连接电压检测单元和电流检测单元，通过电压检测单元和电流检测单元将测试过程中汽车发电机10的输出参数送至控制器，由控制器对汽车发电机10的性能进行测试。

在如图5所示的车用发电机测试***控制电路原理图中，380V交流电串联断路器S1之后与变频器U3的输入端相连，变频器U3的信号输入端与输入输出模块U2的M0、I0端口相连，变频器U3的电源输出端与电机M1相连。变频器U3为上述的变频器9，电机M1为上述的电动机8，输入输出模块为西门子EM235扩展模块。

发电机M2的B+端子同时并联电压变送器U5的U-端子、二极管D1的阳极以及电阻R1~R2的一端，二极管D1的阴极串联指示灯L5后连接发电机M2的L端。电阻R1的另一端串联电阻R3、接触器KM2的常开触点KM2-1之后同时并联分流器U8的一端以及蓄电池U7的负极；电阻R2的另一端串联电阻R4、接触器KM3的常开触点KM3-1之后同时并联分流器U8的一端以及蓄电池U7的负极；在电阻R1的两端同时并联有接触器KM1的常开触点KM1-1，在电阻R2的两端同时并联有接触器KM1的常开触点KM1-2。分流器U8的另一端同时并联电压变送器U5的U+端子以及发电机M2的G端子。分流器U8的两端分别与电压变送器U6的两端相连。蓄电池U7的正极同时并联至二极管D1的阴极。

发电机M2即为上述的待测的汽车发电机10，电压变送器U5为上述测试模块中的电压检测单元、用于测量汽车发电机10发出的电压，电压变送器U5的输出端：I端子连接输入输出模块U2的BA端子和A+端子，GND端连接输入输出模块U2的A-端子。分流器U8以及电压变送器U6组成上述测试模块中的电流检测单元，用于测量汽车发电机10发出的电流，电压变送器U6的输出端：I端子连接输入输出模块U2的RB端子和B+端子，GND端连接输入输出模块U2的B-端子，其测量原理如下：电压变送器U5直接采集汽车发电机10输出的电压，汽车发电机10输出的电压经负载形成回路后，回路中的电流值经分流器U8分流并转换为一定比例的电压值，电压互感器U6通过采集分流器U8两端的电压值，将该电压值送至控制器，由控制器进行换算转换为电流值。转速检测单元由转速传感器U4实现，转速传感器U4的输出端与主模块U1的信号输入端00端子相连。主模块可通过多种型号的模块实现，如CPU224XP。

电阻R1~R4以及电阻R1~R4与常开触点KM1-1~KM1-2、常开触点KM2-1~KM3-1组成的电阻网络即为负载柜7中的负载，通过将不同的常开触点接通，可实现不同的阻值接入汽车发电机10的供电回路，汽车发电机10输出的多余电能送至蓄电池U7中进行保存，蓄电池U7作为车用发电机测试***控制电路中负载的一部分，固定在负载柜7中。

输入输出模块U2与主模块U1通过常规技术连接组成上述的控制器。主模块U1的1L端子同时连接2L~3L端子以及交流电元的一端，交流电源的另一端同时并联指示灯L1~L4以及接触器KM1~KM3线圈的一端，指示灯L1~L4的另一端分别并联主模块U1的信号输出端00端子~03端子，接触器KM1~KM3线圈的另一端分别连接主模块U1的信号输出端04端子~06端子。

具体工作过程及工作原理如下：

在进行汽车发电机10测试之前，首先通过人机界面输入待测汽车发电机10的型号，控制器自动判断存储模块内是否已经保存由该型号发电机的参数，如果尚未保存该发电机的参数，操作人员可以根据该型号发电机的参数手册将相应的参数通过人机界面进行输入并存储在储存模块内，主要包括发电机的空载、额定、满载的转速以及相对应转速下输出的电压、电流值，输入完成之后下次测试该型号的发电机时直接调用即可。如果存储模块内已保存有该型号发电机的参数，则直接调用即可。

将参数调取或设置完成之后，将待测的汽车发电机10固定在测试台2上表面并与第二皮带6安装套装，套装完成之后将第二皮带6上方的防护罩进行固定以防止测试过程中第二皮带6脱出造成危险。汽车发电机10固定完成之后开始进行测试。

在测试时，由控制器通过变频器9对电动机8的转速进行调节，从而实现了对汽车发电机10转速的调节，电动机8的转速由转速传感器U4进行测量，控制器通过转速传感器U4的测量值计算得到汽车发电机10的实际转速，使汽车发电机10分别在空载、额定、满载的转速下转动足够长的时间。当汽车发电机10转动时，通过控制器控制负载柜7内的电阻以不同的阻值接入汽车发电机10的输出回路中，以模拟汽车的不同用电器。在测试过程中，由电压变送器U5实现的电压检测单元以及由电压变送器U6、分流器U8组成的电流检测单元分别对汽车发电机10在不同转速下的电压、电流值进行测量，并将测量得到的数值送至控制器中，由控制器进行读取，测试结束后，控制器根据测试得到的数据与存储在存储模块内的数据进行比对，从而判断出测试的汽车发动机10性能的好坏。

测试过程可通过人机界面进行设置为自动模式或手动模式，其区别在与在自动模式下，由控制器自动通过变频器9实现对电动机8转速的调节，在手动模式下由工作人员手动实现电动机8转速的调节。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种车用发电机测试***，包括测试台（2），在测试台（2）上方固定有待测的汽车发电机（10），汽车发电机（10）由电动机（8）带动转动，其特征在于：设置有由控制器、变频器（9）、测量模块以及所述的汽车发电机（10）、电动机（8）组成的控制电路，其中控制器通过连接变频器（9）调节电动机（8）转速，测量模块同时与电动机（8）以及汽车发电机（10）相连，将测量的数据送至控制器的输入端口；在所述的控制电路中还设置有同时与控制器输入输出端口互连的人机界面和存储模块。

2.根据权利要求1所述的车用发电机测试***，其特征在于：所述的测试台（2）包括一壳体，所述的电动机（8）以及变频器（9）固定在壳体内底部，电动机（8）与汽车发电机（10）之间连接有变速箱（5），变速箱（5）通过其两端的固定座（3）固定在测试台（2）的上表面。

3. 根据权利要求2所述的车用发电机测试***，其特征在于：所述的变速箱（5）的输入输出速比为1：2.5。

4. 根据权利要求2所述的车用发电机测试***，其特征在于：所述电动机（8）与变速箱（5）通过第一皮带（4）连接，所述变速箱（5）与汽车发电机（10）通过第二皮带（6）连接，在所述的第二皮带（6）外部设置有防止第二皮带（6）飞出的防护罩。

5. 根据权利要求1所述的车用发电机测试***，其特征在于：所述的测量模块包括同时与所述控制器输入端相连的：转速检测单元、电压检测单元以及电流检测单元，其中：

转速检测单元采用转速传感器实现，用于测量电动机（8）的转速；

电压检测单元由电压变送器实现，与汽车发电机（10）输出端相连，用于检测汽车发电机（10）的输出电压；

电流传感器采用分流器与电压变送器实现，与汽车发电机（10）输出端相连，用于检测汽车发电机（10）的输出电流。

6. 根据权利要求1所述的车用发电机测试***，其特征在于：在所述的控制电路中还设置有负载，负载置于测试台（2）一侧的负载柜（7）中，负载连接在所述汽车发电机（10）的输出端，控制器同时与负载相连，对负载进行控制。

7. 根据权利要求6所述的车用发电机测试***，其特征在于：所述的负载包括电阻R1~R4、常开触点KM1-1~KM1-2、常开触点KM2-1~KM3-1以及蓄电池，汽车发电机（10）的B+端子同时并联电阻R1~R2的一端，电阻R1的另一端串联电阻R3、常开触点KM2-1之后连接蓄电池的负极，电阻R2的另一端串联电阻R4、常开触点KM3-1之后同时连接蓄电池U7的负极，蓄电池的正极连接汽车发电机（10）的L端子；常开触点KM1-1并联在电阻R1的两端，常开触点KM1-2并联在电阻R2的两端；控制常开触点KM1-1~KM1-2、常开触点KM2-1~KM3-1动作的线圈分别连接在控制器不同的输出端口上。

8. 根据权利要求1所述的车用发电机测试***，其特征在于：所述的控制器、人机界面和存储模块固定在控制柜（1）中。

9. 根据权利要求1、6、7、8任一项所述的车用发电机测试***，其特征在于：所述的控制器为PLC。