[發明專利]一種有刷直流電機繞組勻稱性的測試方法

無效

• 申請號: 200810042200.8
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN101408585A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 胡志華;袁寶國
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: G01R31/06
• 分類號: G01R31/06
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本發明涉及一種有刷直流電機繞組勻稱性的測試方法。

背景技術

有刷直流電機倘若制造工藝較差，使其繞組不勻稱，在工作時容易出現時速不穩，這就很難滿足使用要求較高場合的需要。有刷直流電機一旦制作完成，其繞組勻稱情況很難進行測試。目前還沒有相應的測試辦法。

有刷直流電機旋轉時每組線圈會產生感應的交流電勢，倘若繞組勻稱，那么它們各自產生的感應的交流電勢幅值相等，相位分布也均勻。這些交流電勢會產生疊加，疊加的結果將會使交流電勢的頻率加倍。因此，對于已知結構的有刷直流電機，疊加后的交流電勢的頻率與轉速的關系是一定的，這就是當前無傳感器測速的基礎。可是當有刷直流電機繞組制作不勻稱時，隨著不勻稱度的增加，疊加后頻率的幅值會減小，疊加前頻率的幅值會增加。當有刷直流電機繞組制作不勻稱程度嚴重時，疊加前頻率的幅值會大于疊加后頻率的幅值，儀表測得的轉速就會比實際轉速減小數倍。無傳感器測速的缺陷之一是無法用于質量極差的有刷直流電機。本發明正是將無傳感器測速方法的這一缺陷應用到有刷直流電機繞組質量的檢測上。

發明內容

本發明的目的是提出一種有刷直流電機繞組勻稱性的測試方法，以克服和彌補現有技術的缺憾和不足。

本發明提及的“有刷直流電機繞組勻稱性”包括有刷直流電機每一繞組線圈匝數、線圈幾何形狀、線圈幾何大小的一致性，有刷直流電機各繞組線圈間距和電樞線槽間距的一致性、分布的均勻性，以及其它關于有刷直流電機各繞組不一致的描述。

本發明的測試方法步驟如下：

在有刷直流電機轉動時，

1)由傳統的采用測速傳感器的方法，如光電測速方法，測得有刷直流電機的轉速。

2)按供電回路中的電流脈動頻率與轉速的關系求得在該轉速下相應的電流脈動頻率。

3)采集供電回路中的脈動電流信號，將其時域信號轉換成頻域信號，獲得脈動電流的頻譜。

4)對上述脈動電流進行頻譜分析，在頻域圖內測得在上述轉速下相應的電流脈動頻率f_n的電流幅值A₁及該脈動頻率合成基頻的幅值A₂，k₁為脈動電流的合成數，并求得兩者之比η＝A₁/A₂。

5)電機繞組質量的評估方法：η范圍在0～∞之間，η越大表示繞組勻稱性越好，η越小表示繞組勻稱性越差。可定義η>10，表示繞組勻稱性極好；10≥η>5，表示繞組勻稱性較好；5≥η>1，表示繞組勻稱性一般；1≥η>0.5，表示繞組勻稱性較差；η≤0.5，表示繞組勻稱性極差。

本發明的有益效果是，實現了對有刷直流電機繞組勻稱性的測試方法。

附圖說明

圖1脈動電流時域波形和頻時域波形提取方法框圖。

圖2為實施例脈動電流的時域波形和頻時域波形。

圖2左為實施例脈動電流的時域波形，圖2右為實施例脈動電流的頻時域波形。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明，但本實施例并不用于限制本發明，凡是采用本發明的相似方法及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍。

具體實施例1。

測試對象EG-530AD-98有刷直流電機，磁極對數p＝1，換向片數k＝3。在電機轉軸上貼上2mm×2mm的反光標簽。加上5V直流電壓使其旋轉。用VICTOR6234p+光電測速儀測得其轉速為2400轉/分。

對于二極電機，轉速與電流的脈動頻率的關系有下面的公式

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式中n為電機的轉速，f_n為電流脈動頻率，k為換向片數，p為磁極對數，c為與換向片數k的奇偶性有關的系數，k為偶數時c＝1；k為奇數時c＝2。由公式(1)求得電流脈動頻率f_n＝240Hz。