1绝缘油介电强度测试仪特点研讨剖析

　　利用一台PC计算机，附加若干硬件和软件组成一套虚拟仪器，是近期代表仪器发展的一个全新的方向和潮流。虚拟仪器技术对教学、科研以及生产技术等领域产生巨大影响。该技术得益于快速发展的计算机技术，其性能和价格比不断提高，在许多场合得到广泛的应用。虚拟仪器的最突出的一个特点是改变了传统仪器的性能完全由厂家确定，其功能可由用户自由设定，用户可根据自己的需要，设计所需要的仪器系统。PC计算机具有强大的图形环境和在线帮助功能，目前具备多种功能强大的应用软件系统，用户可在计算机屏幕上建立完美的虚拟仪器面板，实现数据采集、各种过程的实时测控、信号处理、数字图像处理等功能。

　　用虚拟仪器测定三相电机特性，首先通过数据采集卡将套在电机电源线上的磁电变换器输出的电信号转变成数字信号，并记录下来。可设定计算机为示波器，观察电流波形;也可将计算机设定成时谱仪，随时将记录下来的数据调出，供显示或数据处理用。同时，计算机也是一台快速傅立叶分析器，能很方便地得到信号的频谱图。必要时，用软件滤波技术，对信号进行分析处理。各种处理后的数据，用图示的方法在显示器上显示，让人们能直观地观察三相电机的各种试验结果。

　　2谐波分析

　　在实际异步电动机中，由于磁极场的非完全按正弦规律分布，使定子电流正弦波形的基波外还包含一系列谐波，由于对称关系，该谐波只有奇次谐波。此外，由于定子槽开口引起的气隙磁导不均匀产生的齿谐波，具体到定子槽数为24，极对数为2的电机，可能会产生13和15次谐波。谐波的存在会给异步电机产生有害附加转矩和损耗，造成电机运行特性变坏。因此在设计、制造或选购电机时应尽可能减少或避免高次谐波。

　　采用虚拟仪器技术可很方便地测定异步电机的谐波特性。以下给出广州建国电机厂及东莞电机厂生产型号为Y801-4两台三相异步电机运行电流波形，其采样率为22025S.由图可见，其波形明显偏离频率为50Hz的正弦曲线。进一步比较可知，即使型号相同的异步电机，由于生产厂家使用的材料和工艺差别，谐波成分也不相同。对数据进行快速傅立叶分析，得出各频率成分的功率频谱密度图。

　　可见，广州建国电机生产的电机谐波次数为1150/50=23、650/50、250/50、150/50=3;东莞电机厂生产的电机谐波次数为23、13、5和3.前者明显含有13次谐波成分，其电流齿谐波更为突出。用低通软件滤波器对所测出的波形进行滤波处理，其截止频率Wn依次下降，分别滤去1150Hz、1150Hz和650Hz以及大于150Hz的高次谐波，得出滤波后的波形，最后得出比较理想的50Hz的正弦基波波形。经不同截止频率低通滤波器处理后的波形。

　　3起动特性

　　通常，我们总是希望在起动电流比较小的情况下，绝缘油介电强度测试仪特点研讨剖析，能获得较大的起动转矩。普通结构的鼠笼异步电机的起动特性往往不能满足上述要求，利用虚拟仪器技术，可较方便地研究异步电机的起动的过渡过程、起动时间以及起动电流与运行电流的比值等起动特性，为正确使用提供依据。

　　用虚拟仪器采集Y801-4型电机在不同输入电压下的电机空载起动和运行电流，其起动及运行电流与电源电压及时间的关系如图4所示。由图4可大致看到电机的起动的过渡过程，起动过程电流变化大，起动后电机处于运行状态，其运行电流变化平稳。电源电压在400V到320V范围内，其空载起动时间约为0.1s.起动电流与运行电流的比值3～5倍。

　　4空载试验

　　虚拟仪器技术在空载试验和额定负载试验等场合也大有用场，绝缘油介电强度测试仪特点研讨剖析，下面以空载试验为例，采用双路数据采集，分别采集电机的工作电压U和运行电流I，并计算出U与I的相位差，得出电机的功率因数cos，并可求出电机空载时的功率P0=3I0Ucos.此时，异步电机的定子电流基本是励磁电流，其主要分量是无功的磁化电流，其功率因数很低，小于0.2.图5给出电机的空载特性，曲线I是空载电流与电源电压的关系曲线，曲线II是空载时电机的输入功率与电源电压的关系曲线，两条曲线反映了异步电机的空载特性。

　　5结语

　　借助虚拟仪器技术，为三相异步电动机的特性测定提供各种便利，尤其是在谐波分析和起动过程的研究等场合，虚拟仪器技术具备更多的优点。此外，虚拟仪器技术的采用，还对实验教学内容的更新、激发学生的学习兴趣以及促进学生动手能力的培养都会有很大的作用。