電機尤其是三相異步電機，作為一種機電能量變換的電磁裝置在國民經(jīng)濟各行業(yè)有著(zhù)極為廣泛的應用。電機長(cháng)期運行以后，由于受周?chē)h(huán)境的影響，會(huì )使電機在運行的過(guò)程中產(chǎn)生各種問(wèn)題，如在礦山、冶金等行業(yè)中，電機的損壞頻率很高，經(jīng)過(guò)檢修后的電機與原電機相比，性能發(fā)生變化，檢修后電機的性能具體如何，只有通過(guò)電機性能測試系統進(jìn)行測試。由此可見(jiàn)，電機性能測試系統無(wú)論是對新產(chǎn)品的研制還是對電機的檢修，都是一個(gè)極其重要的環(huán)節。
傳統的電機實(shí)驗采用手動(dòng)操作，自動(dòng)化程度低，測試人員始終不能離開(kāi)現場(chǎng)，工作緊張易疲勞，人為因素影響大，效率低，測試結果的準確性和精度不高。
電機測試技術(shù)的發(fā)展與電機工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，電機工業(yè)的迅速發(fā)展對電機測試技術(shù)提出了新的要求，近代電子技術(shù)的迅速發(fā)展又為提高電機實(shí)驗的精度和速度、進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性測試以及采用新的測試方法提供了可能性，進(jìn)一步推動(dòng)電機測試技術(shù)的發(fā)展。
在這套系統的方案論證中，硬件部分的設計方案核心在于數據采集方式、系統控制方式。
1.電機測試的任務(wù)
電機測試的任務(wù)，首先是記錄下電機在運行時(shí)的各種參數，如電壓、電流、功率、頻率、轉矩等，然后再對這些數據進(jìn)行加工處理、計算和分析，以掌握電機的各種性能。數據采樣系統的任務(wù)就是完成數據的記錄電機實(shí)驗中所測量的數據，如電壓、電流、功率及轉矩等都需要經(jīng)過(guò)各種變送器轉換成直流模擬量電壓，然后再將電壓通過(guò)模/數（A/D）轉換器轉換成數字量。本設計主要采集電壓、電流信號。
2.數據采集系統
數據采集技術(shù)的應用及其廣泛。從大的方面說(shuō)，例如數據遙測系統、脈沖編碼與調制通信、自動(dòng)測試系統、數據采樣控制系統、視頻信號處理系統等等。數據采集的核心內容是把模擬信號轉換為數字信號。因此，數據采集系統中關(guān)鍵器件就是模/數轉換器，簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉換器。此外，一個(gè)數據采集系統中一般還包括下列各種器件：傳感器（Tranducer，Sensor）、信號處理電路（Signal Conditioning）、采樣保持電路（Sample-Hold）、A/D轉換器等。
3.測試原理
三相異步電動(dòng)機的基本結構和額定值:三相異步電動(dòng)機主要是由靜止的定子和轉動(dòng)的轉子兩大部分組成。定子由定子鐵芯、定子繞組和機座三部分組成。定子繞組是異步電動(dòng)機的主要電路部分,它是由許多線(xiàn)圈按一定規律聯(lián)接而成,其作用是通過(guò)時(shí)變電流建立旋轉磁場(chǎng)以實(shí)現能量轉換。機座的作用是固定和支持定子鐵芯并形成散熱風(fēng)格。轉子繞組的主要作用是感生電勢、流過(guò)電流和產(chǎn)生電磁轉矩。轉軸的作用是支撐轉子和傳遞機械能,它由成型圓鋼加工而成。
4.數據采集方式
隨著(zhù)計算機的廣泛應用，數據采集的重要性顯而易見(jiàn)。它是計算機與外界連接的橋梁。不同類(lèi)型信號采集的難易程度差別很大。數據采集前，必須對所采集的信號特性有所了解，才能選擇合理的方式和系統配置。任意一個(gè)信號都是隨時(shí)間而改變的物理量。常見(jiàn)的如溫度、流速、壓力、應變信號屬于模擬直流信號，即信號是靜止的或變化非常緩慢的模擬信號。采集系統在采集模擬直流信號時(shí)，需要有足夠的精度以正確測量信號電平，由于直流信號變化緩慢，用軟件計時(shí)就夠了，不需要使用硬件計時(shí)。
5.控制方式
主控制器的類(lèi)型可以為單CPU（單片機）控制，多單片機控制。下面將分別對其進(jìn)行討論：分析。單CPU控制的數據采集系統通常包括以下幾個(gè)環(huán)節，輸入信號變換、信號放大環(huán)節、采樣保持環(huán)節，A/D轉換器，N路被測信號經(jīng)放大及濾波后被采樣／保持器（S/H）采樣并保持，使輸入到 A/D轉換器的模擬量在保持時(shí)間內保持恒定，以保證 A/D轉換的準確度，A/D轉換器轉換后的數字量可經(jīng)三態(tài)門(mén)送入總線(xiàn)以便由單片機或微型計算機對采集的數據進(jìn)行處理。上述整個(gè)過(guò)程都是在CPU的主導下用軟件通過(guò)數據采集系統來(lái)完成的。
本方案采集的電壓、電流信號，均采用高精度傳感器，電壓、電流同時(shí)采樣。由于多數企業(yè)無(wú)專(zhuān)用的試驗電源，因此所有測試結果均須經(jīng)傅氏變換，取其基波用于計算。試驗測試過(guò)程自動(dòng)完成。為有效保護被測電機，系統中還設計了軟硬件保護措施。系統使用簡(jiǎn)便、造價(jià)低、測試結果準確，可廣泛用于礦山、冶金、機械等行業(yè)。
