專利名稱：一種有刷直流電機繞組勻稱性的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)：
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(xiàn)時速不穩(wěn)，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(yīng)的測試辦法。
有刷直流電機旋轉(zhuǎn)時每組線圈會產(chǎn)生感應(yīng)的交流電勢，倘若繞組勻稱，那么它們各自產(chǎn) 生的感應(yīng)的交流電勢幅值相等，相位分布也均勻。這些交流電勢會產(chǎn)生疊加，疊加的結(jié)果將 會使交流電勢的頻率加倍。因此，對于已知結(jié)構(gòu)的有刷直流電機，疊加后的交流電勢的頻率 與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是一定的，這就是當(dāng)前無傳感器測速的基礎(chǔ)?？墒钱?dāng)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(dāng)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(zhuǎn)速就會比實際轉(zhuǎn)速減小數(shù)倍。無傳感器測速的缺陷之一是無法用于質(zhì)量極差的有刷 直流電機。本發(fā)明正是將無傳感器測速方法的這一缺陷應(yīng)用到有刷直流電機繞組質(zhì)量的檢測 上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種有刷直流電機繞組勻稱件的測試方法，以克服和彌補現(xiàn)有技術(shù) 的缺憾和不足。
本發(fā)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(shù)、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(guān)于有刷直流電機各繞組不一致的描述。
本發(fā)明的測試方法步驟如下-
在有刷直流電機轉(zhuǎn)動時，
1) 由傳統(tǒng)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(zhuǎn)速。
2) 按供電回路中的電流脈動頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系求得在該轉(zhuǎn)速下相應(yīng)的電流脈動頻率。
3) 采集供電冋路中的脈動電流信號，將其時域信號轉(zhuǎn)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(nèi)測得在上述轉(zhuǎn)速下相應(yīng)的電流脈動頻率的電流幅值A(chǔ)及該脈動頻率合成基頻l/n的幅值J2， A為脈動電流的合成數(shù)，并求得兩者之比
■59電機繞組質(zhì)量的評估方法；y范圍在0 oo之間，；/越大表示繞組勻稱性越好，越小表示 繞組勻稱性越差。可定義^>10，表示繞組勻稱性極好；10^!>5，表示繞組勻稱性較好；5^!>1， 表示繞組勻稱性一般；l^l>0.5，表示繞組勻稱性較差；t^0.5，表示繞組勻稱性極差。 本發(fā)明的有益效果是，實現(xiàn)了對有刷直流電機繞組勻稱件的測試方法。


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(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是 采用本發(fā)明的相似方法及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)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(shù)； =1，換向片數(shù)—3。在電機轉(zhuǎn)軸上貼 上2mmx2mm的反光標(biāo)簽。加上5V直流電壓使其旋轉(zhuǎn)。幣VICTOR 6234p+光電測速儀測得 其轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/分。
對于一極電機，轉(zhuǎn)速與電流的脈動頻率的關(guān)系有下面的公式
式中"為電機的轉(zhuǎn)速，/n為電流脈動頻率，A為換向片數(shù)，p為磁極對數(shù)，c為與換向片數(shù)A的奇 偶性有關(guān)的系數(shù)，A為偶數(shù)時^l; A;為奇數(shù)時r2。由公式(1)求得電流脈動頻率/嚴240Hz。
本實施例X用圖1的方法，將電流互感器串接于被測電機的供電回路作為取樣電路，經(jīng) 信號放大、采樣保持，測得脈動電流波形如圖2左。經(jīng)時頻域變換處理，得頻域波形如圖2 右。在240Hz處找到該頻率幅值為0.175。
對于實施例電機，電樞有3個繞組，脈動電流是由3個繞組的感應(yīng)電流疊加而成，因此A:尸A:，分倍頻丄厶等于80Hz。在80Hz處讀得該頻率幅值為0.055。從而求得勻稱系數(shù)11=3.2。 表示該電機繞組勻稱性一般。
權(quán)利要求
1.一種有刷直流電機繞組勻稱性的測試方法，其特征在于在有刷直流電機轉(zhuǎn)動時，1)由傳統(tǒng)的采用測速傳感器的方法，測得有刷直流電機的轉(zhuǎn)速；2)按供電回路中的電流脈動頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系求得在該轉(zhuǎn)速下相應(yīng)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(zhuǎn)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(nèi)測得在上述轉(zhuǎn)速下相應(yīng)的電流脈動頻率fn的電流幅值A(chǔ)1及該脈動頻率合成基頻 id="icf0001" file="A2008100422000002C1.tif" wi="8" he="9" top= "88" left = "88" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>的幅值A(chǔ)2，k1為脈動電流的合成數(shù)，并求得兩者之比η＝A1/A2；5)電機繞組質(zhì)量的評估方法上述η值越大表示繞組勻稱性越好，η值越小表示繞組勻稱性越差。
全文摘要
一種有刷直流電機繞組勻稱性的測試方法，首先需要用傳統(tǒng)的測速傳感器的測速方法測定轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)速與電流的脈動頻率的關(guān)系求得相應(yīng)的電流脈動頻率；然后采集脈動電流信號，將其時域信號轉(zhuǎn)換成頻域信號；根據(jù)脈動電流的頻譜，測得脈動頻率處的電流的幅值以及合成基頻處的電流的幅值，求得它們之比η作為評價參數(shù)；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。
文檔編號G01R31/06GK101408585SQ200810042200
公開日2009年4月15日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者胡志華, 袁寶國 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)