CN107576910A - 用于检测定子的平衡性的检测设备和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测定子的平衡性的检测设备和检测方法，其中定子包括多个并联的绕组，检测设备包括：转子，转子伸入定子内；驱动装置，驱动装置用于驱动转子转动；多个引线，多个引线用于将多个并联的绕组连接以形成环形的回路；检测装置，检测装置包括电流检测装置，电流检测装置串联在回路中，电流检测装置用于检测回路中的电流值，和/或检测装置包括电压检测装置，在转子的周向上，电压检测装置的两端分别位于相距180°的两个用于将相邻的两个绕组连接起来的引线上，电压检测装置用于检测回路中的电压值。本发明的检测设备，结构简单，检测方式简便，能够有效地检测出定子的平衡性，有利于延长应用定子的驱动设备的使用寿命。

Description

用于检测定子的平衡性的检测设备和检测方法

技术领域

本发明涉及电机设备的技术领域，尤其涉及一种用于检测定子的平衡性的检测设备和检测方法。

背景技术

随着电动汽车、电动工具等使用电池的设备的广泛应用，在电池限定电压下，大功率的电机等驱动设备大量被装备。通常由于电池电压被限制在较小的范围内，如24V、48V等，因此其对应的驱动设备也通常具有低压大电流的特性，进而需要采用较高的并联支路数的绕组和/或三角形连接绕组来提高电压利用率。然而这对绕组的对称性提出了更高的要求，如果进行并联的两个线圈存在一定的不对称性，则会在两个线圈之间形成电压差，同时由于绕组的电阻较小而形成较强的环流，进而影响定子的平衡性，从而影响应用定子的驱动设备的可靠性，在驱动设备运行时，易产生升温异常，进而降低相应的驱动设备的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于检测定子的平衡性的检测设备，结构简单，检测方式简便，能够有效地检测出定子的平衡性，有利于延长应用定子的驱动设备的使用寿命。

本发明还提出了一种上述的检测设备的检测方法。

根据本发明实施例的用于检测定子的平衡性的检测设备，包括：转子，所述转子伸入所述定子内；驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述转子转动；多个引线，所述多个引线用于将多个并联的所述绕组连接以形成环形的回路；检测装置，所述检测装置包括电流检测装置，所述电流检测装置串联在所述回路中，所述电流检测装置用于检测所述回路中的电流值，和/或所述检测装置包括电压检测装置，在所述转子的周向上，所述电压检测装置的两端分别位于相距180°的两个用于将相邻的两个绕组连接起来的所述引线上，所述电压检测装置用于检测回路中的电压值。

根据本发明实施例的用于检测定子的平衡性的检测设备，通过设置驱动装置驱动转子转动，通过多个引线将多个并联的绕组连接以形成环形的回路，同时设置检测装置以测试回路中的电流值和/或电压值，从而可知，检测设备利用绕组本身构成测试的环形回路，无需外加测试电路，从而使检测设备的结构简单可靠，检测方式简便，能够有效地检测出定子的平衡性，使得检测设备适用于各种多并联支路数的多相电机生产过程中的检测，使检测设备适用于大规模生产中产品质量的控制，可以保证定子的可靠性，进而保证应用定子的驱动设备(例如多相电机)的可靠性，有利于延长应用定子的驱动设备(例如多相电机)的使用寿命。

根据本发明的一些实施例，所述转子为永磁转子。

根据本发明的一些实施例，所述驱动装置为电机。

根据本发明的第一方面实施例的用于检测定子的平衡性的检测设备的检测方法，所述检测设备为根据本发明上述实施例的检测设备，其中所述检测装置为电流检测装置，检测方法包括如下步骤：

S1：将所述转子伸入待检测的所述定子内，通过所述多个引线将多个并联的所述绕组连接以形成环形的回路，将所述检测装置串联地设在所述回路中；

S2：通过所述驱动装置驱动所述转子转动；

S3：当所述转子达到稳定的转速时，通过所述检测装置检测出所述回路中的电流值。

根据本发明的第一方面实施例的用于检测定子的平衡性的检测设备的检测方法，利用绕组本身构成测试的环形回路，无需外加测试电路，检测方法简单可靠，能够有效地检测出定子的平衡性，使得检测设备适用于各种多并联支路数的多相电机生产过程中的检测，使检测设备适用于大规模生产中产品质量的控制，可以保证定子的可靠性，进而保证应用定子的驱动设备(例如多相电机)的可靠性，有利于延长应用定子的驱动设备(例如多相电机)的使用寿命。

根据本发明的第二方面实施例的用于检测定子的平衡性的检测设备的检测方法，所述检测设备为根据本发明上述实施例的检测设备，其中所述检测装置为电压检测装置，检测方法包括如下步骤：

S1：将所述转子伸入待检测的所述定子内，通过所述多个引线将多个并联的所述绕组连接以形成环形的回路，在所述转子的周向上，将所述检测装置的两端分别设置在相距180°的两个用于将相邻的两个绕组连接起来的所述引线上；

S2：通过所述驱动装置驱动所述转子转动；

S3：当所述转子达到稳定的转速时，通过所述检测装置检测出所述回路中的电压值。

根据本发明的第二方面实施例的用于检测定子的平衡性的检测设备的检测方法，利用绕组本身构成测试的环形回路，无需外加测试电路，检测方法简单可靠，能够有效地检测出定子的平衡性，使得检测设备适用于各种多并联支路数的多相电机生产过程中的检测，使检测设备适用于大规模生产中产品质量的控制，可以保证定子的可靠性，进而保证应用定子的驱动设备(例如多相电机)的可靠性，有利于延长应用定子的驱动设备(例如多相电机)的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一些实施例的检测设备的示意图；

图2是根据本发明的另一些实施例的检测设备的示意图。

附图标记：

检测设备100；

转子1；驱动装置2；引线3；检测装置4；电流检测装置41；电压检测装置42；定子200；绕组21；定子铁芯22。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100，其中定子200包括多个并联的绕组21，定子200应用于多相电机中。

如图1-图2所示，根据本发明实施例的的用于检测定子200的平衡性的检测设备100，包括：转子1、驱动装置2、引线3和检测装置4。

具体而言，转子1伸入到定子200内，驱动装置2用于驱动转子1转动。由此可知，转子1在驱动装置2的驱动作用下发生转动，当转子1的转速稳定时就会在多个并联的绕组21中形成稳定的反电动势。

其中引线3为多个，多个引线3用于将多个并联的绕组21连接以形成环形的回路。

检测装置4包括电流检测装置41，电流检测装置41串联在回路中，电流检测装置41用于检测回路中的电流值。也就是说，由于电流检测装置41串联在回路中，从而电流检测装置41检测出的稳定的电流数值即为回路中的电流值。

和/或检测装置4包括电压检测装置42，在转子1的周向上，电压检测装置42的两端分别位于相距180°的两个用于将相邻的两个绕组21连接起来的引线3上，电压检测装置42用于检测回路中的电压值。

此处需要说明的是，多相电机中，定子200包括多并联支路数的绕组21时，并联支路数为偶数。也就是说，在转子1的周向上，相差180°的两个绕组21所在的并联支路为一相，即同相的绕组21呈对称设置。例如图1和图2中的A1和A2为一相，B1和B2为一相，C1和C2为一相。

根据多相电机理论可知，相电压之和为零。下面以定子200应用在三相电机中为例进行说明，当转子1在驱动装置2驱动下转动时，在多个并联的绕组21中分别产生的反电动势为Ua＝cos(ωt)，Ub＝cos(ωt-2π/3)，Uc＝cos(ωt+2π/3)，若绕组21完全对称，则Ua+Ub+Uc＝0V，因此电压检测装置42检测得到的稳定读数为0V，电流检测装置41检测得到的稳定读数为0A，即在环形的回路中不会产生环流，则说明定子200的平衡性好，同相绕组21呈对称设置。考虑到实际生产中的工艺偏差，可以允许电压或者电流的读数在一定的阈值内则定子200的平衡性合格，超出阈值则定子200的平衡性不合格。

由此可知，当定子200具有较好的平衡性时，由于电压检测装置42的两端分别位于相距180°的两个用于将相邻的两个绕组21连接起来的引线3上，从而可知，电压检测装置42检测出的电压值应为零。考虑到在实际生产中的工艺偏差，电压值也可以为接近于零的数值且该数值在一定的阈值范围内，即在合理的误差范围内。由此，根据电流与电压之间的关系可知，电流检测装置41检测出的电流值应为零，或者为接近于零的数值且该数值在一定的阈值范围内，即在合理的误差范围内。

从而可知，当检测装置4检测出的电流值和/或电压值为零或接近于零的数值且该数值在合理的误差范围内时，说明定子200的平衡性较好，绕组21满足多相电机的对称性的要求，从而有利于保证定子200的可靠性，进而保证应用定子200的多相电机的可靠性，有利于延长应用定子200的驱动设备多相电机的使用寿命。

由此可知，本发明实施例的检测设备100，利用绕组21本身构成测试的环形回路，无需外加测试电路，从而使检测设备100的结构简单可靠，检测方式简便，能够有效地检测出定子200的平衡性，使得检测设备100适用于各种多并联支路数的多相电机生产过程中的检测，使检测设备100适用于大规模生产中产品质量的控制，可以保证定子200的可靠性，进而保证应用定子200的多相电机的可靠性，有利于延长应用定子200的多相电机的使用寿命。

根据本发明实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100，通过设置驱动装置2驱动转子1转动，通过多个引线3将多个并联的绕组21连接以形成环形的回路，同时设置检测装置4以测试回路中的电流值和/或电压值，从而可知，检测设备100利用绕组21本身构成测试的环形回路，无需外加测试电路，从而使检测设备100的结构简单可靠，检测方式简便，能够有效地检测出定子200的平衡性，使得检测设备100适用于各种多并联支路数的多相电机生产过程中的检测，使检测设备100适用于大规模生产中产品质量的控制，可以保证定子200的可靠性，进而保证应用定子200的驱动设备(例如多相电机)的可靠性，有利于延长应用定子200的驱动设备(例如多相电机)的使用寿命。

根据本发明的一些实施例，转子1为永磁转子。从而可以保证转子1的导磁性，进而在一定程度上提高检测装置4的可靠性和灵敏性。

根据本发明的一些实施例，驱动装置2为电机。从而可以保证转子1转动的可靠性，进而保证驱动装置2的可靠性。

如图1所示，根据本发明的第一方面实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100的检测方法，检测设备为根据本发明上述实施例的检测设备100，其中检测装置4为电流检测装置41，检测方法包括如下步骤：

S1：将转子1伸入待检测的定子200内，通过多个引线3将多个并联的绕组21连接以形成环形的回路，将检测装置4串联地设在回路中。

S2：通过驱动装置2驱动转子1转动。

S3：当转子1达到稳定的转速时，通过检测装置4检测出回路中的电流值。

由此可知，检测方法简单，通过检测装置4检测出的电流值即可判断定子200的平衡性，绕组21的对称性。当电流检测装置41检测出的电流值为零，或者为接近于零的数值且该数值在一定的阈值范围内时，定子200的平衡性好，绕组21的对称性好。则可以将定子200应用到驱动设备例如多相电机中，进而保证多相电机的可靠性，延长多相电机的使用寿命。若电流检测装置41检测出的电流值大于零且超出阈值范围时，则说明定子200不合格，不适于应用到驱动设备中。

根据本发明的第一方面实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100的检测方法，利用绕组21本身构成测试的环形回路，无需外加测试电路，检测方法简单可靠，能够有效地检测出定子200的平衡性，使得检测设备100适用于各种多并联支路数的多相电机生产过程中的检测，使检测设备100适用于大规模生产中产品质量的控制，可以保证定子200的可靠性，进而保证应用定子200的驱动设备(例如多相电机)的可靠性，有利于延长应用定子200的驱动设备(例如多相电机)的使用寿命。

如图2所示，根据本发明的第二方面实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100的检测方法，检测设备100为根据本发明上述实施例的检测设备100，其中检测装置4为电压检测装置42，检测方法包括如下步骤：

S1：将转子1伸入待检测的定子200内，通过多个引线3将多个并联的绕组21连接以形成环形的回路，在转子1的周向上，将检测装置4的两端分别设置在相距180°的两个用于将相邻的两个绕组21连接起来的引线3上。

S2：通过驱动装置2驱动转子1转动。

S3：当转子1达到稳定的转速时，通过检测装置4检测出回路中的电压值。

由此可知，检测方法简单，通过检测装置4检测出的电压值即可判断定子200的平衡性，绕组21的对称性。当电压检测装置42检测出的电压值为零，或者为接近于零的数值且该数值在一定的阈值范围内时，定子200的平衡性好，绕组21的对称性好。则可以将定子200应用到驱动设备例如多相电机中，进而保证多相电机的可靠性，延长多相电机的使用寿命。若电压检测装置42检测出的电压值大于零且超出阈值范围时，则说明定子200不合格，不适于应用到驱动设备中。

根据本发明的第二方面实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100的检测方法，利用绕组21本身构成测试的环形回路，无需外加测试电路，检测方式简单可靠，能够有效地检测出定子200的平衡性，使得检测设备100适用于各种多并联支路数的多相电机生产过程中的检测，使检测设备100适用于大规模生产中产品质量的控制，可以保证定子200的可靠性，进而保证应用定子200的驱动设备(例如多相电机)的可靠性，有利于延长应用定子200的驱动设备(例如多相电机)的使用寿命。

下面参考图1对根据本发明一个具体实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100的结构进行详细说明。但是需要说明的是，下述的说明仅具有示例性，普通技术人员在阅读了本发明的下述技术方案之后，显然可以对其中的技术方案或者部分技术特征进行组合或者替换、修改，这也落入本发明所要求的保护范围之内。

如图1所示，根据本发明实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100，其中定子200具有六个并联支路，定子200包括绕组21和定子铁芯22，绕组21并联的缠绕在定子铁芯22上，并且定子200用于三相电机中。

检测设备100包括：转子1、驱动装置2、引线3和检测装置4。

具体而言，转子1伸入定子200内，驱动装置2用于驱动转子1转动。引线3为六个，六个引线3用于将六个并联的绕组21首尾顺次连接以形成环形的回路。检测装置4为电流检测装置41，电流检测装置41串联在回路中以用于检测回路中的电流值。其中转子1为永磁转子，驱动装置2为电机。

应用该结构的定子200的三相电机为6槽2极轭部环形绕线的电机，因此转子1与该电机相配套设置，转子1为2极。

当检测开始时，由驱动装置2驱动转子1顺时针转动以达到稳定转速，则各绕组21中形成稳定的反电动势，从而使电流检测装置41中产生稳定的读数。(图1中的单向箭头指的是转子1的转动方向。)

当电流检测装置41检测出的电流值为零，或者为接近于零的数值且该数值在一定的阈值范围内，即在合理的误差范围内时，定子200的可靠性好，绕组21的对称性好。则可以将定子200应用到三相电机中，进而保证三相电机的可靠性，延长三相电机的使用寿命。若电流检测装置41检测出的电流值大于零且超出阈值范围时，则说明定子200不合格，不适于应用到三相电机中。

下面参考图2对根据本发明另一个具体实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100的结构进行详细说明。但是需要说明的是，下述的说明仅具有示例性，普通技术人员在阅读了本发明的下述技术方案之后，显然可以对其中的技术方案或者部分技术特征进行组合或者替换、修改，这也落入本发明所要求的保护范围之内。

如图2所示，根据本发明实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100，其中定子200具有六个并联支路，定子200包括绕组21和定子铁芯22，绕组21并联的缠绕在定子铁芯22上，并且定子200用于三相电机中。

检测设备100包括：转子1、驱动装置2、引线3和检测装置4。

具体而言，转子1伸入定子200内，驱动装置2用于驱动转子1转动。引线3为六个，六个引线3用于将六个并联的绕组21首尾顺次连接以形成环形的回路。检测装置4为电压检测装置42，在转子1的周向上，电压检测装置42的两端分别位于相距180°的两个用于将相邻的两个绕组21连接起来的引线3上，检测装置4用于检测回路中的电压值。其中转子1为永磁转子，驱动装置2为电机。

应用该结构的定子200的三相电机为6槽4极的电机，因此转子1与该电机相配套设置，转子1为4极。

当检测开始时，由驱动装置2带动转子1顺时针转动以达到稳定转速，则各绕组21中形成稳定的反电动势，从而使电压检测装置42中产生稳定的读数。(图2中的单向箭头指的是转子1的转动方向。)

当电压检测装置42检测出的电压值为零，或者为接近于零的数值且该数值在一定的阈值范围内，即在合理的误差范围内时，定子200的可靠性好，绕组21的对称性好。则可以将定子200应用到三相电机中，进而保证三相电机的可靠性，延长三相电机的使用寿命。若电压检测装置42检测出的电压值大于零且超出阈值范围时，则说明定子200不合格，不适于应用到三相电机中。

根据本发明实施例的用于检测定子200的平衡性的检测设备100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于检测定子的平衡性的检测设备，所述定子包括多个并联的绕组，其特征在于，

转子，所述转子伸入所述定子内；

驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述转子转动；

多个引线，所述多个引线用于将多个并联的所述绕组连接以形成环形的回路；

检测装置，所述检测装置包括电流检测装置，所述电流检测装置串联在所述回路中，所述电流检测装置用于检测所述回路中的电流值，和/或所述检测装置包括电压检测装置，在所述转子的周向上，所述电压检测装置的两端分别位于相距180°的两个用于将相邻的两个绕组连接起来的所述引线上，所述电压检测装置用于检测回路中的电压值。

2.根据权利要求1所述用于检测定子的平衡性的检测设备，其特征在于，所述转子为永磁转子。

3.根据权利要求1所述用于检测定子的平衡性的检测设备，其特征在于，所述驱动装置为电机。

4.一种用于检测定子的平衡性的检测设备的检测方法，其特征在于，所述检测设备为根据权利要求1-3中任一项所述的检测设备，其中所述检测装置为电流检测装置，检测方法包括如下步骤：

S1：将所述转子伸入待检测的所述定子内，通过所述多个引线将多个并联的所述绕组连接以形成环形的回路，将所述检测装置串联地设在所述回路中；

S2：通过所述驱动装置驱动所述转子转动；

S3：当所述转子达到稳定的转速时，通过所述检测装置检测出所述回路中的电流值。

5.一种用于检测定子的平衡性的检测设备的检测方法，其特征在于，所述检测设备为根据权利要求1-3中任一项所述的检测设备，其中所述检测装置为电压检测装置，检测方法包括如下步骤：

S1：将所述转子伸入待检测的所述定子内，通过所述多个引线将多个并联的所述绕组连接以形成环形的回路，在所述转子的周向上，将所述检测装置的两端分别设置在相距180°的两个用于将相邻的两个绕组连接起来的所述引线上；

S2：通过所述驱动装置驱动所述转子转动；

S3：当所述转子达到稳定的转速时，通过所述检测装置检测出所述回路中的电压值。