(張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，河北張家口075000)
摘要：電動機(jī)特性的檢測試驗(yàn)在生產(chǎn)中經(jīng)常用到，該試驗(yàn)需要負(fù)載，負(fù)載的正確選擇和靈活控制是試驗(yàn)成功的關(guān)鍵。而虛擬儀器中的LabVIEW軟件具有編程簡便，人機(jī)界面友好的特點(diǎn)，結(jié)合PCI-1710HG數(shù)據(jù)采集卡的模擬輸出功能，可以實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)無級加載的控制。本文選擇了磁粉制動器并通過編程實(shí)現(xiàn)了無級加載控制。實(shí)踐證明該控制方式方便靈活。
關(guān)鍵詞：加載控制；LabVIEW；磁粉制動器；PCI-1710HG
0 引言
生產(chǎn)中，電動機(jī)的重要性不言而喻，由于生產(chǎn)條件差，電動機(jī)經(jīng)常發(fā)生故障[1]，所以電動機(jī)的維修、檢測是經(jīng)常的事。電動機(jī)特性的檢測試驗(yàn)需要負(fù)載，負(fù)載選擇的正確與否是試驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵[2，3]，試驗(yàn)負(fù)載控制的是否靈便是決定試驗(yàn)是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵因素。
LabVIEW是一個(gè)基于圖形開發(fā)、調(diào)試和運(yùn)行程序的集成化環(huán)境，其基本理念是"軟件就是儀器"，LabVIEW以嚴(yán)格定義的概念構(gòu)成了一種易于理解和掌握的硬件和軟件模塊，并提供了一種理想的程序設(shè)計(jì)環(huán)境面向的是沒有編程經(jīng)驗(yàn)的用戶而不是編程專家，適合于從事科研、開發(fā)的科學(xué)家和工程技術(shù)人員，所以被譽(yù)為工程師和科學(xué)家的語言。同傳統(tǒng)的編程語言相比，采用LabVIEW圖形編程方式可以節(jié)省大約80%的程序開發(fā)時(shí)間，而其運(yùn)行速度卻幾乎不受影響。由于它的優(yōu)點(diǎn)明顯，所以問世以來，在測控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
1加載裝置的選用
實(shí)驗(yàn)臺的加載裝置應(yīng)該滿足下列要求：①能夠可靠地加上規(guī)定的實(shí)驗(yàn)載荷，且有足夠的準(zhǔn)確性；②能保證實(shí)驗(yàn)臺在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，載荷不受外來因素的影響；③在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能方便地、按一定規(guī)律改變實(shí)驗(yàn)載荷的數(shù)值和方向；④加載裝置容易安裝和調(diào)整。常用的加載裝置有機(jī)械制動器、電磁測功器和磁粉制動器等。其中磁粉制動器是一種性能優(yōu)越的自動控制元件，它以磁粉為工作介質(zhì)，以激磁電流為控制手段，達(dá)到控制制動或傳遞轉(zhuǎn)矩的目的。
磁粉制動器的工作原理如圖1所示。轉(zhuǎn)子由機(jī)械系統(tǒng)的輸出軸帶動，定子與機(jī)座固連。定子與轉(zhuǎn)子之間的工作間隙中裝有松散的磁粉材料，轉(zhuǎn)子可以自由轉(zhuǎn)動。通過穩(wěn)流電源給定子上的激磁線圈加上電壓后，產(chǎn)生磁場，磁粉逐漸被磁化，在磁粉內(nèi)部及磁粉與定子、轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生一定的結(jié)合力，從而給轉(zhuǎn)子加上相應(yīng)的制動力矩，激磁電壓愈高，制動力矩也愈大，達(dá)到給機(jī)械系統(tǒng)加載及調(diào)節(jié)載荷大小的目的。它具有以下特點(diǎn)：
(1)激磁電流-轉(zhuǎn)矩之間呈良好線性關(guān)系，體現(xiàn)了良好的轉(zhuǎn)矩可控制性，通過調(diào)節(jié)激磁電流，就能十分方便的控制傳遞或制動轉(zhuǎn)矩。電流-轉(zhuǎn)矩特性曲線見圖2。
(2)傳遞或制動轉(zhuǎn)矩僅受激磁電流的控制，與相對轉(zhuǎn)速及其它因素?zé)o關(guān)，體現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩控制的準(zhǔn)確性，大大提高了控制精度。轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩特性曲線見。
(3)散熱結(jié)構(gòu)合理，熱容量大，允許在連續(xù)滑差狀態(tài)下長期運(yùn)行。
(4)無響應(yīng)時(shí)間短，轉(zhuǎn)矩時(shí)間常數(shù)小，響應(yīng)速度快，結(jié)合、分離平穩(wěn)無沖擊、無振動、無噪音。
(5)機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度高，磁回路設(shè)計(jì)合理，漏磁小，不漏電，體積小轉(zhuǎn)矩大，工作可靠，性能價(jià)格比高，使用壽命長。
(6)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩小，開合性能好，操作方便，準(zhǔn)確，可靠。本文采用FZ1.J型磁粉制動器。其參數(shù)如下：額定轉(zhuǎn)矩：1N·m，滑差功率：0.2KW，激磁電流：0~0.4A，許用轉(zhuǎn)速：1500r/min。
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