数据采集电力电子技术
试验数据的自动采集采用最新的高精度功率分析仪及非电量采集装置并与计算机通信、分析、处理数据并自动生成试验报表。
叠频试验方法研究
试验原理
叠频法温升试验使用两组电源，即主电源和副电源。两组电源都由同步发电机发电，电源频率不同，分别施于叠频变压器的原、次边绕组上，被试高压电机电源直接由叠频变压器原边输出而得到供电。主电源的频率为额定频率，对50 Hz的电动机，副电源的频率在38 Hz～42 Hz之间。主电源电压与被试电机额定电压相同，用以保证被试电机在额定电压下运行；副电源的电压等级应与被试电机的UN相同，其额定电流应不小于被试电机的额定电流。调节副电源发电机的励磁，用以保证被试电机在额定电流下运行。被试电机在额定电压和额定电流的条件下进行温升试验，其铁耗和定子铜耗满足试验标准的要求。转子铜耗和杂散损耗因转子导条中的集肤效应加大和被试电机的转速高于额定转速而引起的冷却效果不同而略高于直接负载法的温升值，但仍满足试验标准要求，故采用叠频法进行电机的温升试验符合试验标准。
试验原理如图1所示。数据采集试验系统为5机组供电系统：TFl可通过TD直接挂网发电，也可通过中间电源供zFl发电。TFl提供试验所需的主电源；TF2通过中间直流电源供ZF2发电，TF2提供试验所需的副电源。主、副电源通过叠频变压器给被试机组供电。调节TFl的励磁电流，可改变被试机的电压；调节TF2的励磁电流，可改变被试机的电流。
叠频法施于被试电机绕组的主、副电源的相序应相同。在接线前由主、副电源分别起动被试电机，若转向一致，即为同相序。试验时，先由主电源正常起动被试电机，使其在额定电压和额定频率下空载运转，然后接通副电源，给副电源发电机加上励磁，调节励磁电流使被试电动机的定子电流达到满载电流。在试验过程中，随时调节主电源电压，使被试电机的端电压保持额定电压UN值，并保持副电源机组的转速不变，以同时保持副电源频率，不变。
一切正常后，被试电机在UN、IN下运行，使被试电机达到温升稳定状态，并用数据采集系统对有关电量参数及温升值进行自动测取，得出并判断试验结果，自动生成并打印报表。
数据采集
系统实现虽然国内外文献对采用叠频法进行电机温升试验有所介绍，由于叠频法要随时调节主电源电压，并同时保持副电源频率不变，控制复杂。指针式仪表摆动较大，普通的数字式仪表跳动频繁。
随着电力电子技术、数据采集电气控制技术及微机应用技术的迅速发展，为叠频温升试验方法提供了良好的研究和应用平台。高速采样仪表及高速采样数据卡的出现使测量数据的自动采集得以实现。
电量采集
在电机试验中，如不能以高精度进行测量，则无法看到改进效果。本系统采用日本横河公司开发的新一代电参数测量设备wT3000高精度功率分析仪。它最多可用4个输入单元，输入输出同时测量，测量带宽DC和0．1 Hz～1 MHz，测量精确度高达±0．02％，可对叠频前、后的电参数测量提供高等级的精确度和稳定性。除此之外，w13000还具有实时储存、高级谐波运算及Ethemel功能，既可显示数据又可显示输入信号波形，可选的谐波测量功能可实现矢量图和棒图显示，以增强可视性。
试验中主、副电源波形以及叠频变压器输出电源波形如图2所示。WT3000一方面在获得高测量精度的同时，还可测量设备的功率转换效率；另一方面使同步的功率评测更方便、更快捷，从而改善设备评价效率。使用w13000还能同时测量常规数据和谐波数据，可以测量畸变率(rHD)和总电压、电流，无需切换测量模式。试验数据如图2和图3所示。
自动测试软件
测试软件以windows操作系统为平台，数据采集以快速采集的试验数据为基础，采用VB6．O和Vc6．O进行开发。调用Matlah内部函数进行强大的数据处理与计算，将测试数据的采样及处理、测试结果(电压、电流、功率等)的实时显示、曲线的处理以及绘制等集成在一起，开发、研究可视化软件，实现智能化的试验操作与管理。软件还运用动态链接库，彻底解决高级语言对低层设备控制的可靠性问题。严格按照国际标准和试验流程设计，以实用可靠为原则，确保能满足试验要求。使用面向对象的可视化、模块化编程语言作为编程工具，采用全图形界面，合理划分操作界面，既清晰明了、简单直观，又生动活泼、易于接受。
自行研制的软件灵活应用VB的各种控件可方便编辑试验过程中的界面，并且可实时观察试验中各个参数的变化情况，并将这些参数据采集存到数据库中，以便于对电机的运行性能和质量进行分析。
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