基于虚拟仪器的电机测试系统的研究

论文摘要

虚拟仪器是在计算机基础上通过增加相关硬件和软件构建而成的、具有可视化界面的仪器,它借助开发软件平台编制虚拟仪器面板,完成对仪器的控制、数据分析和显示,改变了传统仪器的使用方法。自NI的LabVIEW问世以来,虚拟仪器技术越来越广泛地应用于各个领域。本文应用虚拟仪器技术,研究、开发了一套电机测试虚拟仪器系统,实现电机的型式试验和出厂试验等功能。在此基础上确定了试验项目分类设计的系统软件设计思想,并运用LabVIEW开发了电机测试系统软件;针对电机测试的主要项目,完成了系统型式试验的任务,实现了预期的设计目标,表明所开发的虚拟仪器软件系统是可行、有效的。本文主要研究内容如下:首先,分析了用虚拟仪器实现电机测试的需求和要点,从电机类型、实验所采集的物理量等角度对各类电机的试验项目进行了整理和分类,确定了虚拟仪器系统软件的设计思想,并详细阐述了LabVIEW软件的特点及虚拟仪器数据采集系统。其次,对常规测试项目进行分析,探讨了数据采集、数据保存技术等实现中的重点难点问题;运用具有针对性的试验数据处理与向其他软件提供数据接口以供二次开发相结合的数据处理方法,实现了数据处理的方便性与灵活性。最后,针对电机常规测试项目进行了电机测试实验,给出了测试实例数据;并以三相突然短路试验和电压谐波分析两个典型的试验项目为例介绍了一些复杂的电机试验项目的设计及实现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 虚拟仪器技术概述
• 1.3 国内外研究概况及发展趋势
• 1.3.1 电机测试技术的发展现状
• 1.3.2 现代测试技术的发展趋势
• 1.3.3 虚拟仪器技术的发展现状
• 1.4 本论文的主要工作
• 第二章 虚拟仪器的测试原理及系统构成方案设计
• 2.1 虚拟仪器系统设计概述
• 2.1.1 虚拟仪器的构成及特点
• 2.1.2 虚拟仪器的含义
• 2.1.3 虚拟仪器的软件开发平台
• 2.2 电机自动测试系统的功能分析
• 2.3 测试系统的硬件设计
• 2.4 软件开发环境的选择
• 2.4.1 LabVIEW概述
• 2.4.2 LabVIEW软件的特点与优点
• 2.4.3 本测试系统中软件总体结构设计
• 2.5 电机测试项目分析
• 2.5.1 电机试验项目分类
• 2.5.2 特殊电机试验项目分类
• 2.6 系统数据分析
• 2.7 软件系统模块设计
• 2.8 本章小结
• 第三章 虚拟仪器数据采集与信号处理
• 3.1 数据采集系统
• 3.2 信号类型
• 3.2.1 数字信号
• 3.2.2 模拟直流信号
• 3.2.3 模拟时域信号
• 3.2.4 模拟频域信号
• 3.2.5 一个信号—五种测量角度
• 3.3 信号调理
• 3.4 数据采集（DAQ）卡
• 3.4.1 数据采集卡的功能
• 3.4.2 数据采集卡的硬件配置
• 3.4.3 I/O接口设备Lab-PC-1200型数据采集卡简介
• 3.4.4 数据采集卡的软件配置
• 3.4.5 DAQ数据采集
• 3.4.6 LabVIEW中数据采集VI及应用
• 3.5 本章小结
• 第四章 常规测试项目的分析及系统实现
• 4.1 G语言与虚拟仪器
• 4.2 试验项目与工况的设定
• 4.2.1 测控对象唯一性的设定
• 4.2.2 试验项目计划
• 4.2.3 试验工况的设定
• 4.3 试验监控与数据采集
• 4.3.1 数据采集技术
• 4.3.2 数据的显示技术
• 第五章 典型电机测试项目试验
• 5.1 三相异步电机的测试实验
• 5.2 三相短路实验
• 5.2.1 三相短路实验的手工处理方法
• 5.2.2 数据处理方法的计算机实现
• 5.2.3 数据的进一步处理
• 5.3 本章小节
• 结论
• 致谢
• 参考文献