基于虚拟仪器的变频器测试系统

【前言】基于虚拟仪器的变频器测试系统由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1变频器概述 随着微电子技术、电力电子技术以及大规模集成电路技术的发展,变频调速作为一种肯定的系统已广泛应用于各类调速传动装置,在一些机械上使用变频调速,已成为这些机械更新换代的一种标志[1]。变频调速就是利用变频调速器接收50Hz的交流电,经过强制变换方法,将...

摘要: 随着变频调速技术在各类调速传动装置中的广泛应用,变频器调速装置取代直流调速装置已成为必然趋势。作为变频器生产过程中的关键设备的变频器测试系统,其应用前景非常好,因此变频器测试系统的研制有着非常高的应用价值。基于虚拟仪器的测试系统减小了软件对硬件环境和应用对象的依赖性,增强了软件的通用性,工作效率高、稳定性好、安全可靠。

Abstract: As VVVF (Variable Voltage and Variable Frequency) technology is extensively used in kinds of velocity modulation transmission devices, DC speeder will certainly be replaced by frequency conversion speeder. As a key part of the inverter production, the inverter test system has a good application potential. Therefore, the research on inverter test system has great application value. Inverter Test System based on Virtual Instrument greatly strengthens the universal use of the software, and reduces software’s dependence on hardware environment and application objects. The system has higher efficiency, better stability and more reliable security.

关键词: 变频调速;变频器测试系统;虚拟仪器

Key words: VVVF;inverter test system;virtual instrument

中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0154-01

1变频器概述

随着微电子技术、电力电子技术以及大规模集成电路技术的发展,变频调速作为一种肯定的系统已广泛应用于各类调速传动装置,在一些机械上使用变频调速,已成为这些机械更新换代的一种标志[1]。变频调速就是利用变频调速器接收50Hz的交流电,经过强制变换方法,将工频交流电变换成频率和幅值都可调节的交流电输出到交流电动机,实现交流电动机的变速运行。变频调速具有调速范围宽、精度高、效率高和功率因数高、可靠性好、操作方便及便于同其它设备接口等诸多优点,是最有发展前途的一种调速方式[2]。变频器是变频调速的核心控制单元,它对整个系统产生着重要影响,作为变频器生产过程中的关键设备的变频器测试系统,也得到了迅速发展。

变频器广泛应用于各个领域,如纺织机械、电力系统等。用于电机控制的变频器,可以改变电压,也可以改变频率。

电机的转速与频率成正比,与电机的极对数成反比,所以改变电机的极数或频率就可以改变电机的速度。频率则是电机供电电源的电信号,能够在电机的外面调节该值后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制,只要改变频率即可改变电机的转速,因此变频器是作为电机调速的优选设备。

未来变频器的发展趋势大致为:

1.1 控制高水平化现有的变频器控制没有万能的控制方式,有些应用场合需要多种控制方式相结合,因此,实现高水平的控制是变频器未来的发展方向。

1.2 小型化随着功率器件冷却方式的改变和控制元件集成度的发展,变频器已经渐渐小型化,这有利于使变频器像接触器等电器元件一样使用简单,安装方便。

1.3 无污染化变频器产生的高次谐波会对电网造成污染,人们越来越重视环境保护问题,因此,绿色无污染的变频器是未来变频器发展的一个重要方向。

1.4 数字化变频器的控制方式可以实现复杂的运算,以32位微处理器为基础的数字控制模板有足够的能力实现各种控制算法,Windows操作系统的引入使得可自由设计,图形编程的控制技术也有很大发展。

2虚拟仪器概述

虚拟仪器[3](Virtual Instrument,简称VI)是目前测试与控制领域中最流行的技术之一,它是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的,虚拟仪器概念是对传统仪器概念的重大突破,是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物,虚拟仪器利用计算机系统的强大功能和突出的性能价格比,结合相应的硬件,突破了传统仪器在数据处理、显示、传送、存储等方面的限制。

虚拟仪器有各种形式,完全取决于实际的物理系统和一起构成数据采集单元的硬件类型,但虚拟仪器离不开计算机控制,计算机是虚拟仪器的核心,软件是虚拟仪器设计中最重要、最复杂的部分。虚拟仪器中硬件的主要功能是获取真实世界中的被测信号、执行计算机发出的各种动作,而软件的作用是控制整个虚拟仪器的动作流程,实现数据采集、融合、分析、处理、显示等功能。

虚拟仪器的特点有:①丰富和增强了传统仪器的功能。②突出“软件就是仪器”的新概念。③仪器由用户自己定义。用户可以自由组合计算机平台硬件软件以及附件。④开放的工业标准。⑤便于构成复杂的测试系统,经济性好。

3基于虚拟仪器的变频器测试系统的优点

基于虚拟仪器的变频器测试系统有如下优点:①虚拟仪器集中了多种仪器仪表的功能,使测试系统不必人工组装众多的功能单一的仪器仪表,测试过程实现了完全的自动化,测试速度快、效率高,避免了人工参与带来误差,节省了人力资源,有效地提高了系统的性能。②测试系统具有强大的图形交互功能,测试人员可以方便的读数、察看波形,借助IPC的海量存储技术和打印技术,可以让用户储存和打印大量的实测数据和分析数据及各种功能报表。③系统的大部分功能由软件实现,在软件开发的过程中采用了高内聚、低耦合的功能模块化技术,因此软件通用性非常好。

参考文献:

[1]LI Yun-fei. Research on Fault Diagnosis of FPC Based on Virtual Instrument and Rough Set Theory[C]. The 6th World Congress on Intelligent Control and Automation, Dalian China, June 21-23, 2006:3891-3895.

[2]王仁祥.通用变频器选型与维修技术[M].北京:中国电力出版社,2004,4:56-58.

[3]McQuiston BK, SYTRONICS I, Dayton OH. Virtual instrument for use in test system development[C]. Roceedings of the IEEE Systems Readiness Technology Conference, AUTOTESTCON 1993.Publ by IEEE, IEEE Service Center, 1993: 639-642.

[4]卢敬军,唐厚君.基于虚拟仪器的变频器测试系统[J].计算机测量与控制,2005,(05).