[發明專利]基于單片機開發板的異步電機繞組反嵌檢驗裝置

無效

• 申請號: 201310400032.6
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103475165A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 董煒;鐘昱煒;潘秋萍;張偉;劉仁棟;曹陽
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02K15/00
• 分類號: H02K15/00;G01R31/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種異步電機繞組檢驗裝置，尤其是一種基于單片機開發板的異步電機繞組反嵌檢驗裝置。

背景技術

定子繞組是三相異步電動機的主要組成部分，也是電動機最容易損壞而造成故障的部件。異步電機在生產過程中，由于生產工人的失誤，有可能發生定子繞組反嵌的現象，發生電動機啟動困難，三相電流嚴重失衡且電流急劇上升，接反元件的那一組繞組中的電流更大，電動機發生異常響聲并劇烈振。如果不及時斷電停機，電動轉速下降，機定子繞組很快會被燒毀。為避免造成更大的損失，需要及時檢出。

電機在繞組接錯或者嵌反后，會引起電動機震動，發出噪聲、三相電流嚴重不平衡、電動機過熱、轉速降低，甚至電機不轉或熔斷器熔斷。繞組接錯絕大部分情況下，是繞組中的某極相組中一只線圈嵌反。以往的檢測方法大多數為出現故障后對電機進行拆除后，撬開端部引線及各線圈組間的連接線進行檢查，查出嵌反的地方。一般方法為使用磁針（即指南針）測試法，將電機中轉子取出接入直流電源，用指南針沿著定子移動，判斷磁針是否存在交替變化。

現有的檢測方法在實際應用中，往往在生產應用中需要拆除電機，或者等到電機產生故障時才能夠發現繞組錯誤。磁針測試的方法效果也有一定局限性，需要較大的電壓及磁性較強的磁針。在實際應用及生產中，檢測的有效性及時效性差，大大降低效率。

發明內容

為了解決背景技術中的問題，本發明的目的是提供一種基于單片機開發板的異步電機繞組反嵌檢驗裝置，它是基于電機若無反嵌繞組輸出電壓恒值，若有反嵌繞組產生電壓將有明顯最大最小值的原理，在保持原電機定轉子完整性的前提下，實現對電機是否有繞組反嵌的快速檢測，并能清晰明確的指示出結果，并能將反嵌繞組迅速指出。

本發明所采用的技術方案是：

本發明裝置包括單片機開發板、步進電機驅動器、步進電機、異步電機、巴特沃斯二階低通濾波器和帶偏置的反相比例放大器；單片機開發板與步進電機驅動器連接，步進電機驅動器與步進電機連接，步進電機放置在異步電機轉子位置，異步電機與巴特沃斯二階低通濾波器連接，巴特沃斯二階低通濾波器通過帶偏置的反相比例放大器與單片機開發板連接。

所述的步進電機驅動器的OPTO引腳與單片機開發板的PA14引腳連接，CP引腳與單片機開發板的PA6引腳連接，FREE引腳與DIR引腳均懸空。

所述的步進電機驅動器的輸出端與步進電機的輸入端連接，異步電機的定子與步進電機的永磁片感應，異步電機的單相輸出端與巴特沃斯二階低通濾波器的輸入端連接，巴特沃斯二階低通濾波器的輸出端與帶偏置的反相比例放大器輸入端連接，帶偏置的反相比例放大器的輸出端與單片機開發板的PC4引腳連接。

所述的異步電機為四極三相異步電機。

所述帶偏置的反相比例放大器為以運放uA741為核心的反相比例放大電路。

所述的步進電機長軸上裝有一個方塊，方塊的兩端各貼2片永磁片，4片永磁片的磁極方向均相同。

所述的步進電機采用永磁感應子式步進電機。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

將現代信號處理技術應用于電機檢測中，使用芯片及電路結合的檢測裝置替代原有的人工檢測方法。通過發明中所述的濾波電路以及芯片結合的裝置的控制，能夠直接對電機的定子繞組反嵌進行檢測，不需要對電機進行拆卸以及通電，并可以直接指向繞組反嵌處。

該裝置成本低，運算速度快，穩定性可靠性高。在實際應用生產中，可以直接將裝置進行使用，提高檢測的效率與準確性。

附圖說明

圖1是本發明的裝置結構圖。

圖2是本發明中的巴特沃斯二階低通濾波器的電路原理圖。

圖3是本發明中的帶偏置的反相比例放大器的電路原理圖。

圖4是本發明中的步進電機驅動器連接圖。

圖中：1、單片機開發板，2、步進電機驅動器，3、步進電機，4、異步電機，5、巴特沃斯二階低通濾波器，6、帶偏置的反相比例放大器。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。