[發明專利]一種測量直流無刷電機參數的方法

有效

• 申請號: 201210581056.1
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103048620A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 張波;劉品寬;奚靜思;李玉潔
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及電機測試方法，具體地說，是一種測量直流無刷電機參數的方法。

背景技術

無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種集成了無刷電動機、驅動器、傳感器、控制器、微處理器的典型機電一體化產品。

直流無刷電動機與一般直流電動機具有相同的工作原理和應用特性，而其組成是不一樣的。除了電機本身外，前者還多一個換向電路，電機本身和換向電路緊密結合在一起。換向電路代替了碳刷、滑環結構的物理換向結構，通過控制電路實現電子換向。

與普通的直流電機相比，直流無刷電機具有傳統直流電機的所有優點，同時又取消了碳刷、滑環結構，可以低速大功率運行，可以省去減速機直接驅動大的負載，是直驅型電機的最佳選擇。直流無刷電機的轉矩特性優異，中、低速轉矩性能好，尤其低速和超低速狀態性能遠遠超過普通電機，啟動轉矩大，啟動電流小，無級調速，調速范圍廣，過載能力強。

直流無刷電機廣泛應用于汽車、工具、工業工控、自動化以及航空航天等領域。因此，精確的測定直流無刷電機的系統參數就在此類電機的設計和應用中顯得尤為重要。

雖然可以用常規的電機測試手段和電機測試設備來進行直流無刷電機的參數測定，但采用傳統手段所需要的設備較多，過程較復雜，耗費的人力物力較大?；谥绷鳠o刷電機本身的特點，本發明提出了一種簡單快捷測量直流無刷電機參數的方法。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明解決的技術問題是提供一種簡單快捷的測量直流無刷電機參數的方法，從而可以方便快速地得到被測直流無刷電機的相電阻、摩擦轉矩系數、轉動慣量和轉速-轉矩曲線等關鍵參數。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案是：一種測量直流無刷電機參數的方法，包括相電阻的測量，通過對拖電機測試方法進行的摩擦轉矩系數、轉動慣量測量和通過對拖電機測試方法進行的轉速-轉矩曲線測量。

根據本發明的一個方面，提供一種測量直流無刷電機參數的方法，包括如下步驟：

步驟1：搭建設備，具體為：用直流電機2作為拖動電機與被測直流無刷電機4通過力矩傳感器3連軸；

步驟2：采用伏安法測量所述被測直流無刷電機4的相電阻阻值r；

步驟3：測量所述直流無刷電機4的相電阻的摩擦轉矩系數Bn、以及轉動慣量J；

步驟4：測量所述直流無刷電機4的相電阻的轉速-轉矩曲線；

其中：

步驟3包括如下步驟：

步驟3.1：給所述直流電機2供電，讓所述直流電機2拖動所述被測直流無刷電機4，并保持所述被測直流無刷電機4空載；測量并記錄所述直流電機2的電樞電流Ia、轉速n和相電壓Ui；

步驟3.2：斷開所述直流電機2的電源，測量并記錄所述被測直流無刷電機4的反電動勢變化情況，從斷電到反電動勢降為零的時間記為t；

步驟3.3：給所述直流電機2供電，直接讓所述直流電機2空載運行，測量并記錄所述直流電機2的電樞電流Ia₁、轉速n₁、以及相電壓Ui₁；

步驟3.4：斷開所述直流電機2的電源，并記錄從斷電到反電動勢降為零的時間t₁；

步驟3.5：計算得出直流無刷電機的摩擦轉矩系數Bn、以及轉動慣量J，具體為：

摩擦轉矩系數Bn為：