labview的变频器老化测试系统设计[160515121416353]

变频器是工业生产中广泛运用于调速控制的电力设备，变频器长期工作在恶劣环境，不安全及质量差的产品不但会引起安全事故还会危害人身安全，造成重大损失。为了确保变频器性能，在其出厂前需要进行对仪器老化情况的测试。测试的过程中我们会模拟产品在使用中涉及到的所有因素，对产品是否产生老化进行加强实验。这个测试的过程我们一般称之为老化测试。在简要分析了变频器老化测试需求后，根据变频器老化测试原理，设计一套变频器老化测试系统，实现多台变频器并行测试。系统硬件部分由工控机、高精度数据采集卡、高压直流电源、控制切换电路等组成。利用LabVIEW这个软件平台，通过模块化设计的思想来设计整个测试系统软件。然后在整个系统中，使用高精度数据采集卡控制整个测试过程，通过RS232 /485 串口在Modbus RTU 协议下通信获取变频器的实际运行状态，实现老化测试功能。实际应用表明该系统能够同时实现16台变频器老化测试，不仅能够提高测试效率，而且具有操作简便和稳定性好等优点。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题的目的和意义 1
1.3 课题研究的基础、现状与趋势 2
1.4 虚拟仪器概述 2
1.4.1 虚拟仪器技术的发展 3
1.4.2 虚拟仪器的构成 3
1.4.3 虚拟仪器的应用领域及发展趋势 3
1.5课题研究的主要内容 4
2 变频器老化测试系统总体设计 5
2.1 测试需求 5
2.2 测试方法 5
2.3 总体方案设计 6
3 系统硬件选型设计 8
3.1 工控机 8
3.2 工业液晶显示器 8
3.3 高精度数据采集卡 9
3.4 RS232/RS485转换接口 11
3.5 程控直流高压电源 12
3.6 串口卡 12
3.7 主电路设计 13
4 软件设计 16
4.1软件架构设计 16
4.2检测系统软件流程设计  *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
17
4. 3软件功能实现 19
4.4电力参数测试程序实现 19
4.5 Modbus RUT协议变频器运行状态读取数据程序实现 22
4.5.1读数据程序的实现 23
4.5.2 CRC校验程序实现 24
4.6测试报表生成 25
4.6.1写入电子表格文件函数 25
4.6.2读取电子表格文件函数 26
5调试与运行 27
5.1系统调试的步骤 27
5.1.1硬件部分的调试 27
5.1.2软件部分的调试 27
5.2系统调试过程结果分析 27
5.2.1系统登录界面 27
6 总结与展望变 31
6.1总结 31
6.2展望 31
6.3对环境及社会可持续发展影响 31
致谢 33
参考文献 34
1 绪论
课题背景
变频器的作用是通过把电压和频率固定不变的交流电，变换为可变的交流电。从而来控制交流电动机。一般运用于应用电力技术、变频技术等其他领域。整流、滤波、逆变、驱动等其他单元组成了变频器。通过IGBT的通断来进行调整，调整输出电源的电压、频率，依据需要提供电源电压，可以起到节能、调速的目的。凭借本身作为一个调速系统，具有稳定性强、精度高的特点，已经广泛应用于各类装置。随着必然趋势的发展，变频器取代直流调速装置是肯定的。利用变频器做适当的强制变换就是变频调速，把工频交流电变换为可调频率、幅值的交流电输出到电动机，这样就能节能并且调速。在社会的发展下，自动化、智能化、环保的需求越来越大，变频器也随之发展的越来越迅速，在工业的风机、压缩机的使用上，50%~60%都使用了变频器，而且还可以节约30%的电。不仅为大自然节约了资源而且还降低了成本，潜力不可谓不大。而且出于安全问题的考虑，劣质品往往会危害人体健康，还会损失公司成本，所以在出厂前对产品进行在不同温度下的老化测试是很有必要的，针对现在市场上的变频器存在的缺陷和局限，本文提出了一种方法，并设计了一款测试装置，在一定程度上具有着通用性，可满足多种型号在不同功率下的测试需要。
课题的目的和意义
通过模拟产品在使用条件下可能涉及到的所有各种因素，加强实验中产品产生老化情况条件的测试就是老化测试。变频器是工业生产中常用于调速控制的电力设备，为了确保变频器性能，在其出厂前需要进行老化测试。本课题针对变频器老化测试系统需求，基于虚拟仪器技术设计一套变频器老化测试系统，实现对不同规格型号的变频器的老化测试。
本课题主要解决变频器产品生产过程中交互式智能老化测试的关键技术问题。研究的内容是变频器老化检测过程中的共性问题与必须解决的问题，紧密联系生产实际又具有一定理论价值，可为各低压电器产品生产厂家、检测中心、试验站提供一种深度融入研发、生产过程的电器试验思想、测试方法。在系统设计中，可提供测试用模拟信号源，采集被测信号，对输出信号和过程信号进行分析测试，为产品的设计和性能改进分析提供有力的依据。在产品生产中，对电路板、部件等进行测试和判断，保证产品的可靠性；对产品进行完整的出厂检验，保证产品质量。
课题研究的基础、现状与趋势
测试技术已经成为电气产品出厂检验、控制质量的必备手段，生产企业多采用元器件检测、电路板检测和产品检测等多种结合的方式以保证质量。而利用检测技术或灵活的检测装置帮助产品设计、改进、定型的研发模式也日益得到一些企业的关注和使用。
以高性能数字信号处理器为控制核心，而功率电路核心则用新一代的低损耗、高可靠性功率模块，通过先进控制算法全新设计而成的就是变频器。而其中具有全面的控制功能及保护特性，友善的人机界面的就是可用于智能电网的低压变频器，它还具有丰富的可编程输入/输出，客户的各种不同场合的需求都可以满足。在随着科技的进步与发展下，新一代智能型低压变频器中，往往运用了电力技术、微电子技术、计算机网络技术等等新技术，从而使其往往拥有性能好，功能好，精度高的特点。相应的，在产品研发和改进中需要有快速、方便、准确、功能全面的测试装置或技术辅助；在产品生产中，为保证质量可靠性和产品一致性，需要对各个模块及整机产品各项功能进行完整测试，尤其是对系统的精确性，可靠性，灵活性和可扩展性要求更为严格。
变频器产品量大面广、规格型号多、需要检测的参数多、技术更新快、标准变化快，
对检测系统要求较高。国内现有的变频器产品老化测试系统基本上成型于20 世纪90 年代，近20 年无大的变化，设计时间长，成本高，测试过程中人工参与较多，一次性的自动测试很难对产品形成老化性能指标测试，不仅不能满足相关精度、可靠性等硬性指标的测试，而且也不对产品形成合格的数据分析。很难从科学依据上来对产品进行性能改造。测试的范围也只能局限于传统的变频器所具备的功能，很难满足新产品和新标准，特别是带通信功能的智能型变频器的测试要求。

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