摘 要：文章主要介紹了汽車發(fā)電機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該測(cè)試儀將能夠在汽車多工況下進(jìn)行汽車發(fā)電機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)的裝置。該裝置的測(cè)試系統(tǒng)由電源、電機(jī)、顯示裝置以及電路調(diào)節(jié)裝置組成。該設(shè)計(jì)的新穎之處在于可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)，且能準(zhǔn)確可靠的測(cè)試出發(fā)電機(jī)的實(shí)際故障狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)電機(jī)；性能；測(cè)試儀；設(shè)計(jì)

引言

目前，用于汽車維修、檢測(cè)人員檢測(cè)和診斷發(fā)電機(jī)的設(shè)備與方法主要包括三類：第一類是演示設(shè)備，如各種多媒體資料和示教板。第二類是各種車型的發(fā)電機(jī)的實(shí)物拆裝及使用萬(wàn)用表進(jìn)行原始性的手段進(jìn)行測(cè)量等等。第三類是在傳統(tǒng)的測(cè)試儀器上，對(duì)汽車發(fā)電機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。

上述三類設(shè)備相對(duì)來(lái)說(shuō)都各有缺點(diǎn)，且不容易實(shí)現(xiàn)，效果不佳。因此，研制一種適應(yīng)汽車技術(shù)發(fā)展的汽車發(fā)電機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，以幫助廣大技術(shù)人員迅速完成對(duì)發(fā)電機(jī)的檢測(cè)與故障排除，便于汽車發(fā)電機(jī)維修及拆裝檢修后的檢驗(yàn)使用，也可作為發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠家檢驗(yàn)產(chǎn)品使用，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 測(cè)試儀設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

為了使本汽車發(fā)電機(jī)性能測(cè)試試驗(yàn)儀更方便改進(jìn)和維護(hù)，我們對(duì)汽車發(fā)電機(jī)性能測(cè)試試驗(yàn)儀采用了模塊化設(shè)計(jì)的方法，如圖1所示。

1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

汽車發(fā)電機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)儀，包括有機(jī)架，安裝在機(jī)架上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、PLC數(shù)據(jù)處理器3和變頻器4，機(jī)架上設(shè)有供發(fā)電機(jī)5可拆卸安裝的電機(jī)安裝座，發(fā)電機(jī)5安裝在電機(jī)安裝座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2經(jīng)傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)連接，其采用三角帶驅(qū)動(dòng)帶設(shè)置，驅(qū)動(dòng)更加平穩(wěn)可靠。變頻器4與驅(qū)動(dòng)電機(jī)2控制連接，變頻器4用于調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2輸出的轉(zhuǎn)速；PLC數(shù)據(jù)處理器3輸入端與發(fā)電機(jī)5、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器7通訊連接，用于接收和處理輸出數(shù)據(jù)，發(fā)電機(jī)5的各個(gè)性能數(shù)據(jù)，如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值、發(fā)電機(jī)輸出電流值、發(fā)電機(jī)輸出電壓值以及發(fā)電機(jī)負(fù)載特性曲線，都在PLC數(shù)據(jù)處理器3輸出端連接的顯示器31上顯示；PLC數(shù)據(jù)處理器3輸入連接有用于將發(fā)電機(jī)5輸出端接入PLC數(shù)據(jù)處理器3的負(fù)載電阻器9，負(fù)載電阻器9一端連接在發(fā)電機(jī)5輸出端上，另一端與PLC數(shù)據(jù)處理器3輸入端通信連接。

在驅(qū)動(dòng)電機(jī)2上還安裝有用于測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度傳感器8；驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度傳感器8與PLC數(shù)據(jù)處理器3輸入端通訊連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)在PLC數(shù)據(jù)處理器3上的顯示器31上顯示，方便對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，用于判斷和調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2和發(fā)電機(jī)5之間傳動(dòng)，保證傳動(dòng)可靠（如圖2所示）。

1.2 電機(jī)的選擇

（1）根據(jù)負(fù)載的啟動(dòng)特性及運(yùn)行特性，選出最適合于這些特性的電動(dòng)；選擇具有與使用場(chǎng)所環(huán)境相適應(yīng)的防護(hù)方式及冷卻方式的電動(dòng)機(jī)，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能適合電動(dòng)機(jī)所處的環(huán)境條件。（2）計(jì)算和確定合適的電動(dòng)機(jī)容量。通常設(shè)計(jì)制造的電動(dòng)機(jī)，在75%-100%額定負(fù)載時(shí)，效率最高。因此，應(yīng)使設(shè)備需求的容量與被選電動(dòng)機(jī)的容量差值最小，使電動(dòng)機(jī)的功率被充分利用。（3）選擇可靠性高、便于維護(hù)的電動(dòng)機(jī)?？紤]到互換性，盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)。（4）為使整個(gè)系統(tǒng)高效率運(yùn)行，要綜合考慮電機(jī)的極數(shù)及電壓等級(jí)。

1.3 調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

采用調(diào)速器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)原動(dòng)轉(zhuǎn)速?gòu)?-1390轉(zhuǎn)/分的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，傳動(dòng)帶通過(guò)傳動(dòng)比的改變實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速能夠從0-4000轉(zhuǎn)/分速度調(diào)節(jié)。安裝布線時(shí)應(yīng)將電源線和控制電纜分開(kāi)，例如使用獨(dú)立的線槽等。使用屏蔽導(dǎo)線或雙絞線連接控制電路時(shí)，確保未屏蔽之處盡可能短，條件允許時(shí)應(yīng)采用電纜套管。避免變頻器的重力線（輸出輸入線）與信號(hào)線平行布線和集束布線，應(yīng)分散布線。檢測(cè)器的連接線，控制用信號(hào)線，使用雙絞線屏蔽線，屏蔽線的外皮連接COM端，變頻器，電機(jī)等等的接地線接到同一點(diǎn)上，加數(shù)據(jù)線濾波器到信號(hào)線上。將檢測(cè)器的連接線，控制用信號(hào)線的屏蔽線層，用電纜金屬夾接地?？刂苹芈方泳€：端子“COM”為控制信號(hào)的公共端；控制回路端子的接線應(yīng)使用屏蔽或雙絞線，而且必須與主回路，強(qiáng)電回路分開(kāi)布線。由于控制回路的頻率輸入信號(hào)是微小電流，所以在接點(diǎn)輸入的場(chǎng)合，為了防止接觸不良，使用兩個(gè)并排的接點(diǎn)或使用雙生接點(diǎn)?？刂苹芈酚么笥?.75平方毫米的電纜接線。

1.4 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

變頻器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)不同轉(zhuǎn)速下工作，實(shí)現(xiàn)不同工況的模擬，經(jīng)變頻調(diào)節(jié)器收集發(fā)電機(jī)不同工況下的電壓、電流、轉(zhuǎn)速以及負(fù)載特性等，發(fā)電機(jī)檢測(cè)值，直觀的顯示在顯示屏上，操作直觀方便，參照驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，進(jìn)行比較，可直觀的知曉，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)是否可靠，便于檢測(cè)人員進(jìn)行調(diào)整，保證數(shù)據(jù)的可靠性。

2 結(jié)束語(yǔ)

本汽車發(fā)電機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)儀設(shè)計(jì)主要包括整機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、電機(jī)的選擇以及調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)以及輸出電流及電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)都能在變頻器上的顯示器上顯示，方便對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與發(fā)電機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行比較，用于判斷和確定發(fā)電機(jī)的實(shí)際故障狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：張余（1983-），男，安徽蚌埠人，碩士，講師，主要研究方向：機(jī)械工程。