CN107643473A - 电机的定子绕组对称性检测方法和检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机的定子绕组对称性检测方法和检测装置，所述电机的每相定子绕组的并联支路数大于1，所述对称性检测方法包括以下步骤：在沿电机的定子的周向将电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与定子相匹配的转子转动时，检测串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，第一定子绕组和第二定子绕组在定子的径向上相对设置；根据电压值判断电机的每相定子绕组是否对称。本发明的检测方法，能够利用绕组本身存在的电压对称性，构成检测电路，对并联支路数不唯一的电机进行绕组对称性判断，并且检测方法简单明了，适用于大规模生产过程中的定子绕组对称性检测。

Description

电机的定子绕组对称性检测方法和检测装置

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机的定子绕组对称性检测方法和一种电机的定子绕组对称性检测装置。

背景技术

随着使用电池的一些设备(如电动汽车、电动工具等)的广泛应用，在电池限定电压下产生大功率的电机及驱动设备也随之被大量使用。通常，由于电池电压被限制在较小的范围内，如24V、48V等，因此，其对应的电机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以及(或者)三角形连接绕组来提高电压利用率。

但是，上述方法对电机绕组的对称性的要求很高，如果并联的两个线圈存在一定的不对称性，例如并联的两个线圈规格不同或位置不对称，就会在两个线圈之间形成电压差，进而会因为较小的绕组电阻形成较强的环流，影响电机的性能，并引起温升异常，导致电机寿命折损。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电机的定子绕组对称性检测方法，能够利用绕组本身存在的电压对称性，构成检测电路，对并联支路数不唯一的电机进行绕组对称性判断，并且检测方法简单明了，适用于大规模生产过程中的定子绕组对称性检测。

本发明的第二个目的在于提出一种电机的定子绕组对称性检测装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电机的定子绕组对称性检测方法，所述电机的每相定子绕组的并联支路数大于1，所述对称性检测方法包括以下步骤：在沿所述电机的定子的周向将所述电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与所述定子相匹配的转子转动时，检测所述串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组在所述定子的径向上相对设置；根据所述电压值判断所述电机的每相定子绕组是否对称。

根据本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测方法，在沿电机的定子的周向将电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与定子相匹配的转子转动时，检测串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，第一定子绕组和第二定子绕组在定子的径向上相对设置，然后根据电压值判断电机的每相定子绕组是否对称。由此，该方法能够利用绕组本身存在的电压对称性，构成检测电路，对并联支路数不唯一的电机进行绕组对称性判断，并且检测方法简单明了，适用于大规模生产过程中的定子绕组对称性检测。

另外，根据本发明上述实施例提出的电机的定子绕组对称性检测方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，根据所述电压值判断所述电机的每相定子绕组是否对称，包括：判断所述电压值是否小于预设阈值；如果所述电压值小于所述预设阈值，则判断所述电机的每相定子绕组对称；如果所述电压值大于等于所述预设阈值，则判断所述电机的至少一相定子绕组不对称。

根据本发明的一个实施例，所述预设阈值可以为0。

根据本发明的一个实施例，所述第一端为定子绕组的首端或末端。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电机的定子绕组对称性检测装置，所述电机的每相定子绕组的并联支路数大于1，所述对称性检测装置包括：电压检测模块，所述电压检测模块用于在沿所述电机的定子的周向将所述电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与所述定子相匹配的转子转动时，检测所述串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组在所述定子的径向上相对设置；判断模块，所述判断模块用于根据所述电压值判断所述电机的每相定子绕组是否对称。

根据本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测装置，在沿电机的定子的周向将电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与定子相匹配的转子转动时，电压检测模块检测串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，第一定子绕组和第二定子绕组在所述定子的径向上相对设置，然后判断模块根据电压值判断电机的每相定子绕组是否对称。由此，该装置能够利用绕组本身存在的电压对称性，构成检测电路，对并联支路数不唯一的电机进行绕组对称性判断，并且检测方法简单明了，适用于大规模生产过程中的定子绕组对称性检测。

另外，根据本发明上述实施例提出的电机的定子绕组对称性检测装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述判断模块用于判断所述电压值是否小于预设阈值，并在所述电压值小于所述预设阈值时，判断所述电机的每相定子绕组对称，以及在所述电压值大于等于所述预设阈值时，判断所述电机的至少一相定子绕组不对称。

根据本发明的一个实施例，所述预设阈值可以为0。

根据本发明的一个实施例，所述第一端为定子绕组的首端或末端。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的电机的定子绕组对称性测试电路的连接图；

图3是根据本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测装置的方框示意图。

附图标记：

定子铁芯10、绕组20、转子30、引线41、连接线42和电压检测装置43。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述根据本发明实施例提出的电机的定子绕组对称性检测方法和电机的定子绕组对称性检测装置。

图1是根据本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测方法的流程图。在本发明的实施例中，电机的每相定子绕组的并联支路数大于1。

如图1所示，本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测方法可包括以下步骤：

S1，在沿电机的定子的周向将电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与定子相匹配的转子转动时，检测串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，第一定子绕组和第二定子绕组在定子的径向上相对设置。

在本发明的实施例中，第一端可以为定子绕组的首端或末端。

具体地，沿电机的定子的周向顺序地将每个绕组的首端和相邻绕组的末端相连接，使得所有绕组形成串联回路(环形回路)，并在第一定子绕组的首端(或末端)和第二定子绕组的首端(或末端)之间并联设置电压检测装置，其中，第一定子绕组和第二定子绕组在定子的径向上(相对180°)相对设置。利用电机极数与定子绕组匹配的转子旋转形成的旋转磁场，在各定子绕组中产生反电动势。通过读取电压检测装置上的稳定读数，即可得到上述第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值。

以并联支路数为2的六槽四极电机为例。如图2所示，该电机可包括定子铁芯以及绕制在各个齿上的绕组，各绕组有连接引线沿圆周依次首尾连接构成环形回路，转子顺时针旋转产生旋转磁场，并在上述各绕组中产生反电动势，其中A相绕组线圈A1和A2中产生的反电动势为Ua＝cos(ωt)，B相绕组线圈B1和B2中产生的反电动势为Ub＝cos(ωt-2π/3)，C相绕组线圈C1和C2中产生的反电动势为Uc＝cos(ωt+2π/3)，电压检测装置(如电压表)由连接线连接在相对180°的两个绕组(如，第一定子绕组A1和第二定子绕组A2，或者定子绕组B1和B2，或者定子绕组C1和C2)引线端(首端或末端)上。

S2，根据电压值判断电机的每相定子绕组是否对称。

根据本发明的一个实施例，根据电压值判断电机的每相定子绕组是否对称，包括：判断电压值是否小于预设阈值，如果电压值小于所述预设阈值，则判断电机的每相定子绕组对称，如果电压值大于等于所述预设阈值，则判断电机的至少一相定子绕组不对称。其中，预设阈值可根据实际情况进行标定，例如，预设阈值可以为0，也可以为根据工艺要求设置的接近0的值。

具体地，在获取到第一定子绕组的首端(或末端)与第二定子绕组的首端(或末端)之间的电压值之后，对其进行判断。其中，当电压值小于预设阈值(如0，或者接近0的值)时，判断绕组对称性合格，否则，判断至少一相定子绕组对称性不合格(不对称)。

仍以图2所示的电机为例，在定子绕组对称情况下两点间的理论电压为Ua+Ub+Uc＝0V，且与转子的转速无关。考虑到工艺误差，该判断数值可以放大为某一接近零的阈值，如果电压读数低于预设阈值，则判断定子绕组对称性合格，如果电压读数大于等于预设阈值，则判断定子绕组对称性不合格。

因此，本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测方法，利用对称绕组本身存在的电压对称特性，构造测试电路，对并联支路数不唯一的电机进行绕组对称性判断，检测方法简单明了，适用于大规模生产过程中的定子绕组对称性检测。

综上所述，根据本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测方法，在沿电机的定子的周向将电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与定子相匹配的转子转动时，检测串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，第一定子绕组和第二定子绕组在定子的径向上相对设置，然后根据电压值判断电机的每相定子绕组是否对称。由此，该方法能够利用绕组本身存在的电压对称性，构成检测电路，对并联支路数不唯一的电机进行绕组对称性判断，并且检测方法简单明了，适用于大规模生产过程中的定子绕组对称性检测。

图3是根据本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测装置的方框示意图。在本发明的实施例中，电机的每相定子绕组的并联支路数大于1。

如图3所示，本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测装置可包括：电压检测模块100和判断模块200。其中，电压检测模块100用于在沿电机的定子的周向将电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与定子相匹配的转子转动时，检测串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，所第一定子绕组和第二定子绕组在定子的径向上相对设置。判断模块200用于根据电压值判断电机的每相定子绕组是否对称。

在本发明的实施例中，第一端可以为定子绕组的首端或末端。

根据本发明的一个实施例，判断模块200用于判断电压值是否小于预设阈值，并在电压值小于预设阈值时，判断电机的每相定子绕组对称，以及在电压值大于等于预设阈值时，判断电机的至少一相定子绕组不对称。其中，预设阈值可以为0。

具体地，沿电机的定子的周向顺序地将每个绕组的首端和相邻绕组的末端相连接，使得所有绕组形成串联回路(环形回路)，并在第一定子绕组的首端(或末端)和第二定子绕组的首端(或末端)之间并联设置电压检测装置43，其中，第一定子绕组和第二定子绕组在定子的径向上(相对180°)相对设置。利用电机极数与定子绕组匹配的转子旋转形成的旋转磁场，在各定子绕组中产生反电动势。电压检测模块100通过读取电压检测装置43上的稳定读数，即可得到上述第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值。在获取到第一定子绕组的首端(或末端)与第二定子绕组的首端(或末端)之间的电压值之后，判断模块200对其进行判断。其中，当电压值小于预设阈值(如0，或者接近0的值)时，判断模块200判断绕组对称性合格，否则，判断模块200判断至少一相定子绕组对称性不合格(不对称)。

以并联支路数为2的六槽四极电机为例。如图2所示，该电机可包括定子铁芯10以及绕制在各个齿上的绕组20，各绕组有连接引线41沿圆周依次首尾连接构成环形回路，转子顺时针旋转产生旋转磁场，并在上述各绕组中产生反电动势，其中A相绕组线圈A1和A2中产生的反电动势为Ua＝cos(ωt)，B相绕组线圈B1和B2中产生的反电动势为Ub＝cos(ωt-2π/3)，C相绕组线圈C1和C2中产生的反电动势为Uc＝cos(ωt+2π/3)，电压检测装置43(如电压表)由连接线42连接在相对180°的两个绕组(如，第一定子绕组A1和第二定子绕组A2)引线端(首端或末端)上。在定子绕组对称情况下两点间的理论电压为Ua+Ub+Uc＝0V，且与转子的转速无关。考虑到工艺误差，该判断数值可以放大为某一接近零的阈值，如果电压读数低于预设阈值，判断模块200则判断定子绕组对称性合格，如果电压读数大于等于预设阈值，判断模块200则判断定子绕组对称性不合格。

根据本发明实施例的电机的定子绕组对称性检测装置，在沿电机的定子的周向将电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与定子相匹配的转子转动时，电压检测模块检测串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，第一定子绕组和第二定子绕组在所述定子的径向上相对设置，然后判断模块根据电压值判断电机的每相定子绕组是否对称。由此，该装置能够利用绕组本身存在的电压对称性，构成检测电路，对并联支路数不唯一的电机进行绕组对称性判断，并且检测方法简单明了，适用于大规模生产过程中的定子绕组对称性检测。

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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种电机的定子绕组对称性检测方法，其特征在于，所述电机的每相定子绕组的并联支路数大于1，所述对称性检测方法包括以下步骤：

在沿所述电机的定子的周向将所述电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与所述定子相匹配的转子转动时，检测所述串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组在所述定子的径向上相对设置；

根据所述电压值判断所述电机的每相定子绕组是否对称。

2.根据权利要求1所述的电机定子绕组的对称性检测方法，其特征在于，根据所述电压值判断所述电机的每相定子绕组是否对称，包括：

判断所述电压值是否小于预设阈值；

如果所述电压值小于所述预设阈值，则判断所述电机的每相定子绕组对称；

如果所述电压值大于等于所述预设阈值，则判断所述电机的至少一相定子绕组不对称。

3.根据权利要求2所述的电机定子绕组的对称性检测方法，其特征在于，所述预设阈值为0。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电机定子绕组的对称性检测方法，其特征在于，所述第一端为定子绕组的首端或末端。

5.一种电机的定子绕组对称性检测装置，其特征在于，所述电机的每相定子绕组的并联支路数大于1，所述对称性检测装置包括：

电压检测模块，所述电压检测模块用于在沿所述电机的定子的周向将所述电机的每个定子绕组依次串联连接以构成串联回路，并控制与所述定子相匹配的转子转动时，检测所述串联回路中第一定子绕组的第一端和第二定子绕组的第一端之间的电压值，其中，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组在所述定子的径向上相对设置；

判断模块，所述判断模块用于根据所述电压值判断所述电机的每相定子绕组是否对称。

6.根据权利要求5所述的电机的定子绕组对称性检测装置，其特征在于，所述判断模块用于判断所述电压值是否小于预设阈值，并在所述电压值小于所述预设阈值时，判断所述电机的每相定子绕组对称，以及在所述电压值大于等于所述预设阈值时，判断所述电机的至少一相定子绕组不对称。

7.根据权利要求6所述的电机的定子绕组对称性检测装置，其特征在于，所述预设阈值为0。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的电机的定子绕组对称性检测装置，其特征在于，所述第一端为定子绕组的首端或末端。