电机检测自动化产品对比调查报告书.doc

电机检测自动化产品对比调查报告书 23 / 23 1.概述电机检测是利用仪器、仪表等相关设备，按照相关标准的规定，对电机制造过程中形成的半成品和成品的电气性能、力学性能、安全性能及可靠性等技术指标进行试验。通过这些检验可以全部或者部分反映出被检电机的有关性能数据，电机检测是电机产品制造过程中质量控制的重要环节之一。实验方法和检测仪器、仪表、检测设备、是保证能否达到目的的重要因素。在中小型电机整个发展过程中，花了大量的人力、物力和资源，致力于实验方法的科学性、合理性、先进性的研究及试验方法的标准工作，还组织先进检测设备的研发和推广应用，以满足标准的需求，拓展公司业务，进而推动我国的检测行业的发展，使能力、水平跟上国际先进检测技术的发展。2.目的根据当前电机行业的发展前景，基于目前国内市场在售电机自动化检测设备，对电机检测行业的前景，厂家，技术方案，技术水平等内容进行调查，获取电动行业的信息资料，以方便后续对自动化电机检测设备选型作为依据。3.行业标准及发展历程3.1.试验方法标准电机能效标准发展以及行业标准使用现状如下： 能效标准国际电工委员会IEC/TC2与2006年提出制定一项电机能效分级标准，该标准将电机的效率分为IE1，IE2，IE3，IE4，共4级，效率指标覆盖范围为0.75375kW，极数为2，4，6极分50Hz和60Hz两类指标，标准与2008年底正式发布。 世界主要国家分级情况目前，各国电机产品市场上效率等级情况如下：1) 美国，加拿大，澳大利亚等国市场为IE2效率等级，并为该国最低强制标准；2) 欧洲从2008年期开始强制执行IE2效率等级标准；3) 2010年以前我国市场上使用电机效率水平仅为IE1等级，现在IE2等级。3.2.高效电机的研发世界各国都致力于研究开发高效电机，2003年欧盟成立研究小组，开始研究对比现有的试验方法，包括112B法，输入输出法，反转法，以及1967年就有专家提出的EH-start法。比较内容有方法的准确度，以及成本，操作的方便性等。经过两年多的努力，工作组得出结论，EH-start方法测试的不确定度为“中”，比已列入IEC 60034-2标准中的反转法的不确定度要低，比112B法高。于是在标准IEC 60034-2修订版中将EH-start法列入标准。各种方法的不确定度评价如下表表3-1 不确定度评价方法不确定度剩余损耗法（即IEEE 112B法）低推荐值中低反转法高EH-start中我国的电机实验标准参考了美国和欧盟的试验标准，并决定采用低不确定度试验方法：剩余损耗法（即IEEE 112B法）。3.3.检测设备的发展历程介绍20世纪80年代初，电机实验的电压、电流、功率等测量均采用单一、分体式数字仪表，与指针式仪表相似。存在三相电量参数不能同时采样，切稳定性差、准确度低、线路复杂等问题。20世纪80年代中期，由于应用了单片微处理器技术推动了数字仪器的快速发展，为只恩那个花仪器问世提供了条件。智能化点参数测量仪的电压电流部分采用直接采样方式，保证原始信号无失真处理。仪表内部对采样数据的处理采用傅立叶级数分析处理或均方根值的计算方式得出有效值，确保所测数据的准确性。这种测量仪除显示电压、电流、功率外，还能扩展显示功率因数、频率等多种电量参数，具有线路简化，稳定性强，准确度高，多功能测量一体化等特点。2000年后由于应用了内核16/32位的DSP等技术，使A/D采样速度、运算速度等于单片机相比又有了较大幅度的提高，从而使采集的实时数据更加丰富，这位进行多次谐波、瞬时信号分析处理提供了保障。在稳定性和准确度方面比早期的智能化电参数测量仪均有较大的提高，在中小型电机检测行业得到广泛使用。2010年以后，随着电子行业的飞速发展，集成化技术的发展。高度集成的自动化测量机柜问世，采用高精密度测量仪器进行测量，工业控机计算机进行集中控制，分布式微处理机测试单元，可一次同时测试一台或多台电机设备，配置好数据标准后，按下启动按钮即可实现自动完成测量工作。不仅如此，软件还可对测试结果自动存储分析判断，同时可生成年、月、周、日等报表功能。测试设备测试标准可与远程网络数据库或本地数据库对接，权限管理数据更可靠，具有条码扫描，工单打印，结果分析等多项功能，对出厂电机的质量提供了更强大的保障。3.4.电机检测设备的发展趋势随着微电子、计算机、网络和通讯技术的飞速发展以及综合自动化程度的不断提高，目前广泛应用于工业自动化领域的智能电机检测系统，其技术也同样在过去的二十多年里得到了迅猛的发展。目前国外智能仪表及检测系统占据了国际应用市场的绝大比重，如何结合目前智能仪表的工业应用经验并快速跟踪国际智能前沿技术应用于我国智能仪表的开发研究成为振兴民族智能仪器仪表的一大突出问题。对于电机行业的智能检测仪器越来越集成化、系统化，例如电机性能测试系统能够一次性把电机测各个参数（电压、电流、转速、转矩、功率、效率等）测试出来，形成数据报表和性能曲线。电力出厂检测系统不仅实现高效率的电机质量检测功能，还能实现无纸化办公，节能环保。对于智能电机检测系统的技术及其应用未来发展方向的建议1) 智能检测系统的智能化程度有待进一步提高；2) 智能检测系统的稳定性、可靠性有待进一步提高；3) 智能检测系统的潜在功能应用有待最大化；4) 继续加大国内智能检测系统的开发投入。3.5.检测设备的意义电机检测是电机产品制造过程中质量控制的重要环节，电机检测技术为电机检测的实现提供了重要依据，而电机检测设备则为电机检测提供了基本保障。随着我国高校电机的不断推广，对电机的实验系统提除了更高的要求，研制开发高精度、高质量、高性价比的电机检测系统势在必行，它将为我国的电机制造企业对高效及超高效电机的设计提供基本保证。4.设备普及情况很多电机生产厂家目前还沿用2000年时期的老旧电机检测设备，随着电机行业的飞速发展，出于生产效率的需求和生产管理的需要，电机出厂检测设备面临着严峻的设备更新换代的问题。4.1.电机检测设备介绍设备介绍一般现代的出厂检验系统主要非为批量式和节拍式出厂检测系统。 批量式一般为28个工位，检测时相同规格的一批电机分别接在各个工位上，按功能逐项进行，各电机同时或逐台进行检测。主要适用于各电机有较长时间的空转要求。多工位数生产当量大。 节拍式专门为流水线配套，检测时，电机定位安装在流水线上，随流水线移动，移至一个工位，系统人工操作或自动完成该工位预订的实验任务。4.2.电机出厂检测设备预期当前电机检测系统的框架已基本成熟，电机的家族是很庞大的，不同种类的电机具备不同的特性，需要关注的性能点是不一样的。像伺服电机关注其控制的线性度和控制速度、家电电机关注其效率、电动汽车电机关注其功率密度和高效区。未来电机检测系统也要跟随不同的电机行业应用进行测试功能的补充和完善。5.技术水平和方案当前市场上电机出厂检测设备标准化的产品已经趋于成熟，针对不同类型电机都有了特定的集成度很高的自动化测试设备，主要分为单/三相电机、高压电机、直流电机、特种电机出厂检测设备，下面列举实际的几个厂家产品来详细介绍。5.1.单/三相电机出厂综合测试系统 概述石家庄优安捷机电测试技术有限公司的单/三相电机出厂综合测试系：电压为30V750V、电流0.1100A、频率4560Hz，适用于单、三相异步电机出厂检验。系统采用工业控制机进行集中控制，分布式微处理机测试单元，一次可接入多台同型号的电机，按下启动按钮即可自动完成全部在线电机所测试项目，单班测试能力小电机月500台。测试数据自动存储分析判断，同时还可生成年、月、日等报表。针对特种电机生产用户需求，该系统还可扩展为绕线转子电机、多速电机、力矩电机、永磁电机等出厂检验。该机具有两地操作更灵活，异地显示更方便，人机对话触摸屏控制功能。测试项目：环境温度、直流电阻、绝缘电阻、匝间绝缘、堵转实验、离心开关断开转速（非接触）、空载实验及工频耐压试验。图5-1单/三相电机出厂综合测试系图5-2软件界面图5-3技术参数说明5.2.高压电机出厂综合测试系统 概述YMT-G测试仪器是三相异步高、低压电机出厂检测用的专业设备，能对1140V以下电机全自动进行检测，对3300V-10KV高压电机实现自动与手动相结合之检测，该仪器以计算机为中心，采用分布式单元测试模式，能自动进行直流电阻、绝缘电阻、冲击匝间、堵转、空载、工频耐压及负载实验。 技术指标1) 直流电阻：0.001-2000 精度：0.2% 环境温度自动补偿，三相电阻平衡比较；2) 绝缘电阻：直流电压500V、1000V、2500V及5000V，绝缘电阻0-500M及0-5000M；3) 匝间绝缘：匝间电压 0-5000Vp 自动测试，1/400匝相邻短路分辨,绝对差值及面积差值比较；4) 工频电压0-5000Vac 自动测试，自动判断。泄漏电流0-100mA 2-200mA 10-1000mA可任意选择。 超过最大泄漏电流有过流保护。精度：电压、泄漏均2.0%；5) 电压：0-1500V适用于1140V以下电机测试。500-10KV 适用于3300V、6000V及10KV高压电机试验。整机精度：0.5%，仪表精度：0.2%，互感器精度：0.2%；6) 电流：0-3000A 能测试到最大电机（380V/1000KW）。 适用范围适用于电压10KV以下，功率2000KW以下的各种三相异步电机及同步机的出厂试验。 系统组成1) 测试控制台 1套2) 高压进线柜 1套3) 高压输出柜 2套4) 低压输出柜 2套5) 高压匝间仪 1套6) 高压耐压仪 1套7) 直流电阻仪 1台8) 绝缘电阻仪 1台图5-4 高压电机综合测试系统5.3.直流无刷电机出厂综合测试系统 概述YST-B系列直流无刷电机综合测试系统采用工业控制计算机为中心的分散式多处理拓扑结构，一次装夹，双工位检测，具有通电、断电控制，能够进行绝缘电阻、工频耐压、空载及负载测试，动态模拟检测过程，实时显示Vmc、Vcc、Vsp电压，Imp平均电流及波行，Icc平均值，FG反馈脉冲数量及波行，选装方向及转速等，测试结果及波行均可自行判断，并报警指示。图5-5 YST-B系列直流无刷电机综合测试系统图5-6 软件界面图5-7 技术参数说明5.4.特种电机出厂综合测试系统 概述YET系列特种电机系列出厂测试系统除了直接测试变频调速电机、绕线转子电机、锥形转子电机、减速机电机、盘式电机及带制动器电机等的主电机外，还同时检测电机附带器件的各种性能，将电机及附件的性能指标一并报告，以保证整套电机产品出厂时的性能。YET系列特种电机系列出厂测试系统除正常电机的直流电阻、绝缘电阻、冲击匝间、堵转、空载及工频耐压测试外，还具备以下测试功能及技术指标：图5-8 软件功能说明图5-9 特种电机出厂检测系统图5-10 技术参数说明5.5.YW-1N-ATE电机出厂综合测试系统 概述杭州永旺科技有限公司的电机出厂自动测试系统，能够在线自动完成对电机整机要求的检验测试，可广泛适用于各类交流电机（单相、三相、异步、同步），家用电器电机，直流电机，步进电机，微型马达等产品。 技术指标1) 耐压测试：测试电压：0-5000V；漏电流0-2-20mA(0-2-20-100mA)；测试精度：5%，时间设置范围：1-99S；2) 绝缘电阻：测试电压：DC：500V，1000V；测试范围：0-999.9M；精度：5%，时间设置范围：1-99S；3) 匝间绝缘：峰值电压：0-3000V(5000V)；充电电容：0.01F；精度：5%， 时间设置范围：1-99S；4) 直流电阻：测试范围：0-20K；精度：0.5%，时间设置范围：1-99S；5) 堵转电流（功率）：测试电压：0-300-500V；电流：0-5-40A； 精度：0.5%，时间设置范围：1-99S；6) 空载电流（功率）：测试电压：0-300-500V；电流：0-5-40A； 精度：0.5%，时间设置范围：1-99S。图5-11 YW-1N-ATE电机出厂综合测试系统5.5.通用自动化电机检测设备 概述 天津通信广播集团有限公司的通用电机检测设备，适用于三相异步电机的出厂检验和维修；其具有方便快捷、优异的可移转性、高度模块化、良好的数据分析、简洁的操作流程等特点；可广泛适用于各类交流三相电机。图5-12 通用自动化电机检测设备 产品生产厂家简介 天津通信广播集团有限公司（原国营第七一二厂）是具有七十余年发展历史的综合性电子工业企业，国家一级企业，是中国第一台电视机的诞生地。1958年在国内首家推出的“北京”牌电视机，被誉为“华夏第一屏”。 2006年被评为中国电子百强企业。集团旗下十多家子公司覆盖专用通信、消费电子、机电加工、工业自动化、注塑等多个行业。 数字实验室成立于2010年8月，是天津通广集团直属的以高科技开发和技术产品转化为核心职能的研发机构。数字实验室拥有天津、北京两个研发区，共计 58人的高效研发团队。数字实验室多年来累积申请专利14项，软件著作8项，并先后开发了十几款机顶盒产品，成功占领了华北地区的主要市场及香港及海外市场。2015年后，根据集团公司的十三五总体规划，数字实验室向智能制造、无人机、新材料等多领域拓展，推动集团子公司转型升级。数字实验室目前对内对外提供多项硬件开发及软件开发与测试服务。 主要特点（1）用于三相异步电机的出厂检验和维修，单工位设计（2）自动化测试流程，方便快捷（3）定制化操作界面，专业控制软件，界面简洁清晰模块化（4）测试功能模块化，可针对每个测试单元进行快速的维修和部署（5）采用java语言开发，与网络和数据库无缝链接，具有优秀的可移植性和跨平台部署能力；（6）系统采用标准化测试仪表，便于替换和维修，具有优异的重复性和稳定性； （7）系统支持：直流电阻测试、绝缘电阻测试、空载测试、堵转测试、转速转向、匝间耐压、工频耐压、气密测试和注油功能。 （8）软件采用java语言开发，具有测试功能模块化部署的能力，可根据用户不同的需求，定制组合不同的测试项目（如图5-13、5-14）。图5-13电机组装厂场景图5-14电机生产厂场景 （9）系统无缝对接网络服务器，调用服务器上的基础数据文件，作为检测标准使用；用户可根据各个测试模块的测试结果进行数据统计、数据管理和质量分析等操作，为公司内其它部门提供数据云统计服务。（如图5-15 缺陷汇总查询、图5-16 数据查询）图5-15 缺陷汇总查询图5-16 数据查询 （10）可提供本地数据服务支持：在网络服务不可用的情况下，我们提供本地数据服务支持，帮助用户建立本地数据库，便于用户收集测试数据。 （11）软件可扩充对接多种外围测试设备和定制化的网络服务，每个检测项目都是一个独立的组件，可以自由拼接组合，以适配客户不同的检测环境及检测流程。同时，软件的人机界面和检测设备驱动都基于统一的API操作接口，可以根据客户的需求，灵活的对界面和检测仪器进行调整。 主要技术参数出厂试验控制项目测量范围指标（5.5kW及以下）仪表精度注油适用于两种油品，根据生产线产品型号配置一套或两套0.5%直流电阻0.01-2000.2%绝缘电阻500M,1000V/500V5.0%堵转试验50-120V 0-20A0.5%空载试验0-690V，0-15A空载运转闭环自动精确调压，充分考虑测试时的电压压降；电量测试精度必须兼顾50Hz和60Hz，兼顾大、小机座号电机0.5%转速转向0.1-3000转/分0.01-1r/min: 0.005 r/min1-10r/min: 0.01r/min10-100r/min: 0.1r/min100-3000r/min: 1r/min 匝间耐压0-3000V工频耐压0-3000V泄漏电流50mA以下可调，可测试相间、对地耐压是否击穿，并可设定泄漏电流报警值。20%气密测试01MPa0.5%适用环境温度：-5-40湿度：90%外形尺寸8001800600mm（宽高厚）机柜尺寸可根据用户要求定制其他项目通过人机对话框提示出厂试验控制项目测量范围指标（75kW）仪表精度注油适用于两种油品，根据生产线产品型号配置一套或两套0.5%直流电阻0.01-2000.2%绝缘电阻500M,1000V/500V5.0%堵转试验50-120V 0-100A0.5%空载试验0-690V，0-100A空载运转闭环自动精确调压，充分考虑测试时的电压压降；电量测试精度必须兼顾50Hz和60Hz，兼顾大、小机座号电机0.5%转速转向0.1-3000转/分0.01-1r/min: 0.005 r/min1-10r/min: 0.01r/min10-100r/min: 0.1r/min100-3000r/min: 1r/min 匝间耐压0-3000V DC1%工频耐压0-3000V泄漏电流50mA以下可调，可测试相间、对地耐压是否击穿，并可设定泄漏电流报警值。20%气密测试01MPa0.5%适用环境温度：-5-40湿度：90%外形尺寸8001800600mm（宽高厚）机柜尺寸可根据用户要求定制其他项目通过人机对话框提示6.结果分析 从厂家实力分析，石家庄优安捷机电测试技术有限公司是从事电机检测设备行业最早的一家公司，其技术经验较丰厚。 从适用范围分析，杭州永旺科技有限公司的电机出厂自动测试系统，适用范围最多，适用于单项/三相电机。 从技术水平以及自动化程度分析，就技术水平，各厂家提供的技术参数范围区别不大，就自动化程度，天津通信广播集团有限公司生产的通用电机检测设备，要优与其他厂家。该设备的软件有良好的移植性、简洁性和良好的测试数据分析的能力，是其他厂家所生产的设备所不具有的。 经过各个厂家的结果分析，包扩厂家实力，技术水平、试用范围、以及自动化程度进行分析，天津通信广播集团有限公司生产的通用电机检测设备，性价比要优于其他厂家生产的电机检测设备，