潛水攪拌機測試臺測試系統解決方案

　　潛水攪拌機測試臺主要滿足潛水攪拌機出廠測試，測試包含轉速、電壓、電流、有功功率、無功功率、扭矩等參數。

　　潛水攪拌機主要是在適合的容積里發揮充分的攪拌功能，為了確定潛水攪拌機的功能參數是否滿足不同場合的應用，對潛水攪拌機的出廠測試很有必要。潛水攪拌機出廠測試主要包括以下內容：

　　實時潛水攪拌機三相交流電參量測試，包含電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率等；

　　潛水攪拌機轉速、扭矩、溫度、流速等；

　　電壓等級：380V；

　　電流等級：64A；

　　頻率：50Hz；

　　基本測量精度：0.2%rd；

　　溫度范圍：-40℃~400℃；

　　轉速范圍：235~1400r/min；

　　基本測量精度：0.1%；

潛水攪拌電機試驗測試原理圖

　　綜合考慮測試需求，配置2個DT215B數字變送器、1個DH2000-2數字主機，采用2V2A法完成三相電機電參量測量，數字主機通過USB與上位機通訊；配置感應式傳感器、DM4022/G感應式轉速測量子站、DM4031溫度測量子站、DM4041小信號4~20mA測試子站完成電機轉速、溫度測量、流速測量，子站與上位機通過RS232通訊；試驗軟件安裝于上位機，對數字主機、測量子站送來的數據綜合分析、運算處理。上位機試驗軟件對數據分析處理得到三相電機電壓、電流、功率、功率因數、有功功率、無功功率、轉速、扭矩、流速等。

　　三相電機電量測量采用2V2A法，配置2個DT215B數字變送器，可以完成兩路電壓、兩路電流同步測量。在本方案中實測A相、C相兩路電流，AB、BC兩路電壓，根據基爾霍夫定律可以準確運算出AC電壓及B相電流。根據相關電壓電流參數運算可以得到有功功率、無功功率、功率因數等參數。

感應式轉速傳感器安裝示意圖

　　本方案依據的原理是異步電動機的轉子在旋轉磁場中由切割磁力線產生感應電流的頻率，是電動機轉子頻率和電動機定子電壓頻率的差頻。此差頻乘以60就得到異步電動機的轉差，由電網頻率也乘以60得到電動機的同步轉速，由同步轉速減去轉差就得到了電動機的異步轉速。感應式傳感器與轉速測量子站可以測量定子電壓頻率f1及轉差頻率△f，那么我們就可以得到轉子頻率f2，根據n=60*f/p，我們就可以得到電機轉速。

　　本方案扭矩測量依據的原理是能量守恒定理。即：電機的輸入電能=電機輸出機械能+電能與機械能轉變過程中產生的損耗能量。電能與機械能轉變過程中的損耗包括：鐵耗、機械耗、定子銅耗、轉子銅耗和雜散損耗（需要此電機的出廠試驗報告及繞組預埋鉑電阻）。TN4000電子式扭矩儀正是通過測量電機運行過程中的電參量及溫度、轉速N（r/min）等參量，計算出上述各種損耗，進而得出電機的輸出軸功率P（KW）。由扭矩與輸出軸功率關系T=9549P/N，就可以計算得到扭矩。

　　流速測量選用Starflow 6526-51-RB 多普勒流速傳感器，流速傳感器輸出4-20MA接入DM4041四通道4~20mA測試子站，測試子站通過485總線傳輸至上位機，配置上位機軟件對信號處理，顯示流速信息。移動流速傳感器到要測量的點，記錄測量得到的流速信息繪制成水流場圖。

水流場圖

　　本潛水攪拌機測試臺方案可滿足相關生產廠家對潛水攪拌機的出廠測試，前端數字化技術的應用可保證復雜環境下電參量的準確測量。測試系統可開放原始測量數據，與PLC控制系統配合，對潛水攪拌機產品實現自動化測試。