基于虚拟仪器的变频器测试系统的设计与实现

摘要

随着变频调速技术在各类调速传动装置中的广泛应用，变频器调速装置取代直流调速装置已成为必然趋势，各行各业对变频器的需求量越来越大。世界上一些著名的公司(如ABB、西门子、施耐德等)都生产性能优良的变频器，作为变频器生产过程中的关键设备的变频器测试系统，其应用前景非常好，因此变频器测试系统的研制有着非常高的应用价值。传统变频器测试系统存在着体积庞大、结构复杂、工作效率低等诸多缺点，应用新的技术设计和开发变频器测试系统颇受关注，但成功应用的实例还较少，本课题是根据用户的应用需求运用虚拟仪器技术开发变频器测试系统。 基于虚拟仪器的变频器测试系统由硬件和软件两部分组成。本文在介绍了硬件构造，包括电源部分、IPC(Industrial Personal Computer，简称工控机)部分、仪器仪表库和负载部分设计的基础上，重点叙述了虚拟仪器软件的设计与实现，详细介绍了几项比较重要的测试内容，并给出了实现流程图。在设计中，针对用户的需求采用了虚拟仪器4层逻辑架构，有效地减小了软件对硬件环境和应用对象的依赖性，增强了软件的通用性。对开发过程中遇到的主要的技术难点问题，本文都给出了可行的解决方法并进行了详细的介绍。该课题于2008年1月通过了用户的验收，并投入使用，应用结果表明系统工作效率高、稳定性好、安全可靠。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景介绍

1.1.1课题来源与设计目标

1.1.2课题意义

1.1.3变频器测试系统国内外发展现状

1.2变频器概述

1.2.1变频器的基本概念

1.2.2变频器的工作原理及应用

1.2.3变频器的发展现状及发展趋势

1.3虚拟仪器概述

1.3.1虚拟仪器基本概念

1.3.2虚拟仪器特点

1.3.3基于虚拟仪器的变频器测试系统的优点

1.4本文工作和结构

1.4.1本文工作

1.4.2论文结构

1.5本章小结

第二章需求分析

2.1用户需求

2.1.1系统构造方面

2.1.2软件方面

2.2总体设计

2.3开发平台的选择

2.4本章小结

第三章测试系统硬件组成

3.1终测系统虚拟仪器的构造

3.1.1电源部分

3.1.2IPC部分

3.1.3仪器仪表库

3.1.4负载部分

3.2老化系统硬件设计

3.3本章小结

第四章测试系统软件设计与实现

4.1测试系统虚拟仪器软件架构

4.2软件通用性的设计与实现

4.2.1 Get_vol(nom_vo1)函数

4.2.2 Set_vol(in_vo1)函数

4.2.3 Check_fre(X)函数

4.2.4 Check_type(product_type)函数

4.3终测系统虚拟仪器软件的设计与实现

4.3.1输入电压参数调整

4.3.2电压/频率特性测试

4.3.3输出电流增益调整

4.3.4额定负载特性测试

4.3.5过流检测

4.4老化系统测试流程

4.5差错处理

4.5.1变频器性能未通过检测的差错处理

4.5.2测试过程中的异常错误处理

4.6本章小结

第五章技术难点与解决方法

5.1额定加载

5.2过流问题

5.3串行通讯的干扰问题

5.4速度测量问题

5.5精确的时序测量技术

5.6本章小结

第六章应用结果

6.1终测系统应用结果

6.1.1系统硬件结果

6.1.2软件应用结果

6.2老化系统应用结果

6.3用户验收

6.4本章小结

第七章总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

附录

攻读学位期间公开发表的论文

致谢