汽車起電機測試系統

系統概述：

《起動機測試系統試驗臺》是依照《起動機出廠試驗臺技術條件》研制的起動機性能在線測試系統，主要包含了起動機的空載、制動、負載、變負載（作曲線）等特性的測試。在線測試完成后有合格與不合格的燈光顯示，不合格伴有聲光報警。

系統軟件運行環境為Windows XP中文平臺。工控機軟件操作設置界面友好，數據圖形顯示豐富，運行穩定可靠。具有一般計算機操作經驗的試驗人員，能很快了解系統，掌握并正確使用。

系統結構：

《起動機測試系統試驗臺》由電控機柜與測試臺架組成。在工控機測試界面設置試驗參數，安裝測試電機，啟動測試，由計算機程序綜合控制20V/300A電源（由電源系統輔助控制裝置調節電源）、交流伺服電機、電磁離合器、力矩傳感器等控制過程。自動完成數據采集、試驗記錄、動作控制等檢測試驗。并在計算機上記錄試驗數據、作出測試曲線、判定測試合格結果。

1、控制機柜

◆控制機柜由工控機（P4-2.4GHz、512MB-RAM、80GB-HDD）、1KW伺服控制器、20V/300A直流穩壓穩流電源、電源輔助控制裝置、FV轉換器、控制接口卡等組成。

◆測試工藝在工控機上設置，工控機通過RS485網絡控制柜內的伺服控制器，驅動伺服電機產生輸出力矩；控制直流電源裝置對起動電機施加電壓；通過力矩傳感器檢測扭矩；通過AD卡采集電流、電壓、速度、力矩信號。并將其測試數據制表、繪圖、保存、輸出，提供測試分析數據。

◆PC機通過RS485控制電源輔助控制裝置，輔助裝置完成對電源的恒流、恒壓控制以及對電磁離合器的控制。輔助裝置采用自動調節算法確保恒流、恒壓輸出穩定，誤差小。

2、測試機架

◆起動機測試臺系統的測試機架鑄鐵表面采用鍍鎳處理，上裝有1KW交流伺服電機1臺、電磁離合器（20Nm）1臺、JSC型動態扭矩傳感器（速度傳感器）1臺。測試平臺安裝有電機夾具以及多種傳動比的減速齒輪機構。

◆電機安裝在夾具平臺的夾具上，夾具平臺和夾具配合可實現三維調節（上下、左右、前后），方便電機軸驅動達到狀態。快換夾具（十五分鐘）可實現不同型號電機的測試（已實現七種電機）。電機安裝好后調整快速夾鉗將其夾緊，并插上電機電源插頭。

◆測試平臺上裝有交流伺服電機、電磁離合器、動態扭矩傳感器（速度傳感器）等。交流伺服電機輸出10Nm力矩，用于調節電機負載。空載時松開電磁離合器，使負載脫離。力矩速度傳感器傳送力矩速度信號。

測試原理：

起動機測試臺系統是以工控機為中心控制伺服電機，施加電壓于測試電機，以及由電磁離合器連接、斷開負載，力矩傳感器檢測扭矩速度等功能，協調完成起動機的各項在線、性能參數的測試。系統控制框圖如下（圖中粗箭頭為機械傳動）：

圖二、汽車起動機測試系統控制原理框圖         

1、空載測試

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置使電磁離合器松開。

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置給測試電機加試驗要求電壓使電機轉動。

◆電機轉動穩定，在到達設定時間的前一秒鐘采集試驗要求的數據，并保存試驗數據。

◆測試完成自動判斷測試是否合格，給出測試提示（紅色數據不合格，綠色數合格）。

2、制動測試

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置使電磁離合器合上。

◆工控機通過RS485控制控制伺服電機輸出力矩并使轉速為零。

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置給測試電機加試驗要求電壓。

◆狀態穩定后在到達設定時間的前一秒鐘采集試驗要求的數據，并保存試驗數據。

◆測試完成自動判斷測試是否合格，給出測試提示。

3、負載測試

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置使電磁離合器合上。

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置給測試電機加試驗要求電壓。

◆工控機通過RS485控制控制伺服電機，使輸出達到試驗要求的力矩、電流或速度。

◆狀態穩定后采集試驗要求的數據，并保存試驗數據。

◆測試完成自動判斷測試是否合格，給出測試提示。

4、變負載特性測試

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置使電磁離合器合上。

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置給測試電機加試驗要求電壓。

◆工控機通過RS485控制控制伺服電機，使輸出達到試驗要求的起始力矩、電流或速度。

◆按照試驗要求逐步增加或減少試驗負載直到試驗要求的力矩、電流或速度的結束值。試驗過程中每100ms采集數據，并實時作電壓、力矩、電流和速度曲線圖。

5、起動特性測試

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置加試驗初始電壓。

◆工控機通過RS485控制控制伺服電機施加起動力矩。（此力矩將抵消掉電機夾具產生的堵轉力矩）

◆工控機通過RS485控制電源輔助控制裝置使電磁離合器合上。

◆按照試驗要求逐步減少電機電壓直到試驗要求的值，同時增加試驗負載直到試驗要求的力◆矩試驗過程中每100ms采集數據，并實時作電壓、力矩、電流和速度曲線圖。

6、環境條件

◆供電電壓： 380V±5%，50Hz， 8KW。

◆環境溫度：10～40℃。

◆相對濕度：≤85%R.H

◆周圍無強烈震動；無陽光直射或其他熱源直接輻射。周圍無強烈氣流，當周圍空氣需強烈流動時，氣流不應直接接觸到箱體。

軟件操作：

起動機測試系統軟件采用C#開發。運行于Windows XP sp2操作系統（.net2.0）。它能夠按照用戶的需求設定，進行起動電機空載、負載、制動的在線測試，以及變負載性能測試。軟件界面友好，操作靈活，方便。

1、測試試驗

圖三、起動機測試系統參數設置

圖四、起動機出廠測試

2、性能測試

圖五、起動機性能測試

3、起動特性測試

圖六、汽車起動機起動特性測試

5、數據處理

 圖七、起動機起動數據處理

6、手動調試

圖八、起動機手動調試