基于虛擬儀器的中頻發電機試驗系統設計

電氣自動化論文編號:ZD343  論文字數:21286,頁數:47
 
目  錄
 
摘要 …………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  緒論………………………………………………………………………………… 1
1.1 電機試驗概述……………………………………………………………………… 1
 1.1.1 電機測試技術……………………………………………………………… 1
 1.1.2 電機測試技術與自動測試系統的發展…………………………………… 1
1.2 虛擬儀器技術……………………………………………………………………… 3
 1.2.1 虛擬儀器的組成和分類…………………………………………………… 3
 1.2.2 虛擬儀器的優點…………………………………………………………… 4
 1.2.3 虛擬儀器的軟件系統……………………………………………………… 5
 1.2.4 虛擬儀器的現狀和展望…………………………………………………… 5
1.3 本課題的目的與意義……………………………………………………………… 6
第2章  系統總體方案的確定……………………………………………………………… 8
2.1 系統總體設計要求………………………………………………………………… 8
2.2 系統設計方案的比較……………………………………………………………… 8
第3章  系統硬件電路設計………………………………………………………………11
3.1 系統硬件的總體結構設計………………………………………………………11
3.2 系統硬件子模塊的設計…………………………………………………………12
 3.2.1傳感器的選擇……………………………………………………………… 12
 3.2.1.1 電流傳感器的選擇……………………………………………………… 12
 3.2.1.2 電壓傳感器的選擇……………………………………………………… 13
 3.2.1.3 速度傳感器的選擇……………………………………………………… 14
 3.2.2 信號調理電路……………………………………………………………… 14
 3.2.3 數據采集卡(DAQ) ………………………………………………………15
 3.2.5 計算機的選擇……………………………………………………………… 17
第4章  基于LabVIEW的系統軟件設計………………………………………………… 18
4.1系統總體軟件設計………………………………………………………………… 18
4.2 測試系統運用的算法分析………………………………………………………19
 4.2.1諧波分析…………………………………………………………………… 19
 4.2.2 采樣………………………………………………………………………… 20
 4.2.3 曲線擬合…………………………………………………………………… 21
 4.2.4  DFT與FFT算法…………………………………………………………22
4.3 測試系統菜單設計………………………………………………………………24
4.4數據采集程序設計…………………………………………………………………26
4.5 各項測試的設計實現………………………………………………………………29
 4.5.1 他勵空載特性測試…………………………………………………………29
 4.5.2 他勵穩態短路特性測試……………………………………………………30
 4.5.3 電壓波形正弦性畸變率的測定……………………………………………31
 4.5.4 對稱負載下的電壓偏差、相位差…………………………………………32
第5章　實驗結果與分析……………………………………………………………………34
5.1 采集程序的調試…………………………………………………………………34
5.2 他勵空載特性的調試………………………………………………………………35
5.2 他勵短路穩態短路特性的調試……………………………………………………36
5.2 電壓波形正弦性畸變率的調試……………………………………………………36
5.2 對稱負載下的電壓偏差、相位差的調試…………………………………………37
結束語………………………………………………………………………………………38
參考文獻……………………………………………………………………………………39
致謝…………………………………………………………………………………………41

摘要：隨著電機的廣泛應用，我們對電機質量和性能的要求也越來越嚴格，因此，對電機測試系統的數據采集技術和處理技術要求也越來越高。傳統的指針式儀表無論在測試精度、靈敏度還是測量速度等方面都不能滿足生產試驗的需要，現在，電子技術和計算機技術的高速發展為電機測試系統的發展提供了良好的條件。計算機技術和儀器儀表技術的結合，產生了虛擬儀器——基于計算機的采集測試和分析技術，儀器逐漸進入虛擬儀器時代。
虛擬儀器實際上是一個按照儀器需求組織的數據采集系統。虛擬儀器的研究中涉及的基礎理論主要有計算機數據采集和數字信號處理。目前在這一領域內，使用較為廣泛的計算機語言是美國NI公司的LabVIEW。
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering workbench）是一種圖形化的編程語言，使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖。它盡可能利用了技術人員、科學家、工程師所熟悉的術語、圖標和概念，使用它進行原理研究、設計、測試并實現儀器系統時，可以大大提高工作效率。因此它廣泛地被工業界、學術界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數據采集和儀器控制軟件。
綜上所述，基于虛擬儀器的中頻發電機試驗系統具有很高的可靠性和準確性，基本符合產品的要求。
關鍵字：電機試驗；虛擬儀器；圖形化編程；數據采集；信號處理
 
 
 The Design of Med-Frequency Generator
Test System Based on Virtual Instrument

ABSTRACT：As the wide use of electrical machinery,we are stricter on the quality and function of electrical machinery.Therefore,we are stricter on the data collecting technology and processing technology too. traditional instruments and apparatuses cann’t satisfy the demand for production and experiment in many fields.at present,the development of the electronic technology and computering technology can offer a good condition for electrical machinery test system. the combination of technology of the computer and technology of instrument and apparatus produces the virtual instrument ——Testing and analysing technology in collection based on computer, the instrument enters the era of virtual instrument gradually.
 In fact, according to the instrument’s demand, virtual instrument organize the data collecting system.By the research of virtual instrument,involve in some basic theories,such as data collecting technology and digital signal processing.At present,in the area of virtual instrument,the LabVIEW was invented by american company IN is one of computer language.It was used more extensive.
 LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering workbench）is a figure programming language.When we use this language to write programs,we needn’t to write program code,the flow chart was replace program code. It can make better use of the terminology, picture identifier and concept that the technical personnels,scientists and engineers are familiar with. It can improve the work efficiency greatly when we are using it to do things such as principle research, design,test and realizing the equipment system.So it is widely accepted by the industrial fields,academic circles and the research labs.It is also considered as a standard software for data collecting and equipment controlling.
In a word, Med-frequency generator test system based on virtual Instrument is valuable and helpful for the development of test measurement system.It have already accorded with the request of the products basically.
Keywords: The electrical machinery testing; Virtual instrument; Figure programming; Data collecting ;Signal processing