Testing of electric machines is necessary for validating the efficiency of the machine. With the development of sensors and various automation components, communication protocol, the testing process can be automated using software such as LabVIEW, Programmable Logic Controller (PLC), Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) etc. LabVIEW is a graphical programming language which is widely used throughout the industry, as well as research and academic labs, for data acquisition and as an instrument control software. These all things bring improvement in the process of testing electric machines. Moreover these features allows the user to carry out experiments both in automated or/and interactive mode with high reliability and stability of measuring instruments.Having the latest hardware and software technology features in mind the comprehensive test bench for electric machines proposed. The new test bench system consists of machine under test, drive and load machine, measurement instruments that have the ability to communicate with each other through the modbus communication protocol, HMI gateway, VFD, motor driven power supply, data acquisition software and other accessories. The machine under test is controlled through the data acquisition software implemented with LabVIEW. LabVIEW serially communicate with the hub and control module, and it sends commands to control the machine under test. The hub and control module convert the digital signal into analog output and energize the machine by regulating the motorized power supply. HMI gateway uses to control the drive and load machine, and to allow operating at different conditions the variable frequency drive is included as part of the test bench. The VFD controlled AC motor is used in the set up to drive the machine under study or/and provides the mechanical power and torque necessary for the characterization of the machine. The software for the cMT Series HMI model control is implemented using the EasyBuilder Pro program and with the cMT Viewer interface module it helps to perform the control operation of VFD connected drive and load machine.The project aims at development of a comprehensive automated test bench set-up for testing, controlling and monitoring electric machines such as asynchronous, synchronous and direct current machines that can be either motor or/and generator. The set-up has a capability to perform the calculations of basic circuit parameters, efficiency, and regulation etc and have ability to save, plot and export the data to a file format of either csv or .dat format for further post-processing.

Il collaudo delle macchine elettriche è necessario per validare l’efficienza di una macchina elettrica. Utilizzando sensori e vari componenti elettronici e sfruttando i più moderni protocolli di comunicazione, il processo di test può essere automatizzato utilizzando software come LabVIEW, Programmable Logic Controller (PLC), Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) ecc. LabVIEW è un linguaggio di programmazione grafico ampiamente utilizzato in tutto il settore industriale, nonché nei laboratori di ricerca e accademici, per l’acquisizione di dati e come software di controllo degli strumenti. Tutte queste innovazioni portano un miglioramento nel processo di collaudo delle macchine elettriche. Inoltre, consentono all’utente di effettuare esperimenti utilizzando gli strumenti di misura sia in modalità automatizzata e/o interattiva con elevata affidabilità e stabilità. Utilizzando le ultime tecnologie hardware e software, viene presentato un completo banco prova per macchine elettriche. Il nuovo banco di prova è composto da una macchina in prova, macchina azionata e caricata, strumenti di misura che hanno la capacità di comunicare tra loro attraverso il protocollo di comunicazione modbus, gateway HMI, VFD, alimentatore motorizzato, software di acquisizione dati e altri componenti accessori. La macchina in prova è controllata tramite il software di acquisizione dati implementato con LabVIEW. LabVIEW comunica in serie con l’hub e il modulo di controllo e invia comandi per controllare la macchina sottoposta a test. L’hub e il modulo di controllo convertono il segnale digitale in uscita analogica e alimentano la macchina regolando l’alimentazione motorizzata. Il gateway HMI viene utilizzato per controllare l’azionamento e la macchina di carico e per consentire il funzionamento in diverse condizioni. Il convertitore di frequenza fa parte del banco di prova. Il motore AC è controllato da VFD viene utilizzato nell’allestimento per azionare la macchina in studio e/o fornisce la potenza meccanica e la coppia necessarie per la caratterizzazione della macchina. Il software per il controllo del modello HMI della serie cMT è implementato utilizzando il programma EasyBuilder Pro e con il modulo di interfaccia cMT Viewer che aiuta a eseguire le operazioni di controllo dell’azionamento collegato a VFD e della macchina di carico. Il progetto mira allo sviluppo di una configurazione completa di un banco di prova automatizzato per testare, controllare e monitorare macchine elettriche come macchine asincrone, sincrone e a corrente continua che possono essere sia motore che/e generatore. Il set up ha la capacità di eseguire i calcoli del circuito di base parametri, efficienza e regolazione ecc. e ha la capacità di salvare, tracciare ed esportare i dati un formato file csv o .dat per un’ulteriore post-elaborazione.

Comprehensive test bench for electric machines

AREFAINE, TESFAMICAEL WELDERUFAEL
2021/2022

Abstract

Testing of electric machines is necessary for validating the efficiency of the machine. With the development of sensors and various automation components, communication protocol, the testing process can be automated using software such as LabVIEW, Programmable Logic Controller (PLC), Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) etc. LabVIEW is a graphical programming language which is widely used throughout the industry, as well as research and academic labs, for data acquisition and as an instrument control software. These all things bring improvement in the process of testing electric machines. Moreover these features allows the user to carry out experiments both in automated or/and interactive mode with high reliability and stability of measuring instruments.Having the latest hardware and software technology features in mind the comprehensive test bench for electric machines proposed. The new test bench system consists of machine under test, drive and load machine, measurement instruments that have the ability to communicate with each other through the modbus communication protocol, HMI gateway, VFD, motor driven power supply, data acquisition software and other accessories. The machine under test is controlled through the data acquisition software implemented with LabVIEW. LabVIEW serially communicate with the hub and control module, and it sends commands to control the machine under test. The hub and control module convert the digital signal into analog output and energize the machine by regulating the motorized power supply. HMI gateway uses to control the drive and load machine, and to allow operating at different conditions the variable frequency drive is included as part of the test bench. The VFD controlled AC motor is used in the set up to drive the machine under study or/and provides the mechanical power and torque necessary for the characterization of the machine. The software for the cMT Series HMI model control is implemented using the EasyBuilder Pro program and with the cMT Viewer interface module it helps to perform the control operation of VFD connected drive and load machine.The project aims at development of a comprehensive automated test bench set-up for testing, controlling and monitoring electric machines such as asynchronous, synchronous and direct current machines that can be either motor or/and generator. The set-up has a capability to perform the calculations of basic circuit parameters, efficiency, and regulation etc and have ability to save, plot and export the data to a file format of either csv or .dat format for further post-processing.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
7-giu-2022
2021/2022
Il collaudo delle macchine elettriche è necessario per validare l’efficienza di una macchina elettrica. Utilizzando sensori e vari componenti elettronici e sfruttando i più moderni protocolli di comunicazione, il processo di test può essere automatizzato utilizzando software come LabVIEW, Programmable Logic Controller (PLC), Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) ecc. LabVIEW è un linguaggio di programmazione grafico ampiamente utilizzato in tutto il settore industriale, nonché nei laboratori di ricerca e accademici, per l’acquisizione di dati e come software di controllo degli strumenti. Tutte queste innovazioni portano un miglioramento nel processo di collaudo delle macchine elettriche. Inoltre, consentono all’utente di effettuare esperimenti utilizzando gli strumenti di misura sia in modalità automatizzata e/o interattiva con elevata affidabilità e stabilità. Utilizzando le ultime tecnologie hardware e software, viene presentato un completo banco prova per macchine elettriche. Il nuovo banco di prova è composto da una macchina in prova, macchina azionata e caricata, strumenti di misura che hanno la capacità di comunicare tra loro attraverso il protocollo di comunicazione modbus, gateway HMI, VFD, alimentatore motorizzato, software di acquisizione dati e altri componenti accessori. La macchina in prova è controllata tramite il software di acquisizione dati implementato con LabVIEW. LabVIEW comunica in serie con l’hub e il modulo di controllo e invia comandi per controllare la macchina sottoposta a test. L’hub e il modulo di controllo convertono il segnale digitale in uscita analogica e alimentano la macchina regolando l’alimentazione motorizzata. Il gateway HMI viene utilizzato per controllare l’azionamento e la macchina di carico e per consentire il funzionamento in diverse condizioni. Il convertitore di frequenza fa parte del banco di prova. Il motore AC è controllato da VFD viene utilizzato nell’allestimento per azionare la macchina in studio e/o fornisce la potenza meccanica e la coppia necessarie per la caratterizzazione della macchina. Il software per il controllo del modello HMI della serie cMT è implementato utilizzando il programma EasyBuilder Pro e con il modulo di interfaccia cMT Viewer che aiuta a eseguire le operazioni di controllo dell’azionamento collegato a VFD e della macchina di carico. Il progetto mira allo sviluppo di una configurazione completa di un banco di prova automatizzato per testare, controllare e monitorare macchine elettriche come macchine asincrone, sincrone e a corrente continua che possono essere sia motore che/e generatore. Il set up ha la capacità di eseguire i calcoli del circuito di base parametri, efficienza e regolazione ecc. e ha la capacità di salvare, tracciare ed esportare i dati un formato file csv o .dat per un’ulteriore post-elaborazione.
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