CN108008298B - 电机工作寿命的监测设备及其控制方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监控设备技术领域，公开了一种电机工作寿命的监测设备及其控制方法和控制装置，以准确地监测电机的工作寿命，提高监测结果的准确性。电机工作寿命的监测设备包括工作台，所述工作台上设置有多个监测单元和控制器，其中：每个监测单元包括：模拟负载和计数传感器，所述模拟负载与待测电机的转轴枢装，并在所述待测电机带动下做周期性运动；所述计数传感器与所述控制器连接，用于对所述模拟负载的运动计数并将计数结果发送给所述控制器；所述控制器，用于根据各个所述监测单元中所述计数传感器的计数结果，分别确定各个所述监测单元中待测电机的工作周期。

Description

电机工作寿命的监测设备及其控制方法和控制装置

技术领域

本发明涉及监控设备技术领域，特别是涉及一种电机工作寿命的监测设备及其控制方法和控制装置。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的不断提高，空调作为日常生活中不可或缺的家用电器，人们对其各方面要求也逐步增多。

通常，空调的出风口通常设置有进行扫风的导风板、以及驱动导风板进行周期性摆动的步进电机。当空调工作一定时间后，电机会不可避免地出现磨损或老化等现象，这样会影响导风板的摆动周期，降低导风板摆动的精确性，从而使空调的扫风性能欠佳。由此可见，步进电机的工作寿命是影响空调品质的重要参数之一。因此，现有技术中，通常需要对步进电机进行工作寿命实验，以确定电机的实际工作寿命，从而可以选择工作寿命较长的电机以提高空调的品质。

电机工作寿命实验采用的监测系统包括几十个监测单元，每个监测单元用于监测一个步进电机。当监测系统工作时，每个步进电机的转轴端部连接等效导风板的模拟负载，监测人员对电机带动模拟负载摆动的周期进行监测，并定时记录该工作周期。若所监测的工作周期不在标准的工作周期范围内，则电机可能出现了老化、磨损或者异物卡顿等现象，此时，电机的工作时间即为工作寿命。

然而，由于现有技术中通常对几十个步进电机同时进行工作寿命实验，监测人员需要人为地判断工作周期发生是否变化，并且监测人员工作量较大，易出现误判或错漏，工作效率较低，从而导致实验结果的准确性欠佳。

发明内容

本发明实施例提供一种电机工作寿命的监测设备及其控制方法和控制装置，以自动监测电机的工作寿命，从而提高监测结果的准确性。

本发明实施例提供了一种电机工作寿命的监测设备，包括工作台，所述工作台上设置有多个监测单元和控制器，其中：

每个监测单元包括：模拟负载和计数传感器，所述模拟负载与待测电机的转轴枢装，并在所述待测电机带动下做周期性运动；

所述计数传感器与所述控制器连接，用于对所述模拟负载的运动计数并将计数结果发送给所述控制器；

所述控制器，用于根据各个所述监测单元中所述计数传感器的计数结果，分别确定各个所述监测单元中待测电机的工作周期。

在上述实施例中，可选的，每个监测单元还包括设置于所述工作台上并用于限位所述模拟负载运动轨迹的限位组件。

在上述实施例中，可选的，所述限位组件包括设置于所述工作台上的导轨、滑动装配于所述导轨上的限位件，以及用于锁定所述限位件在所述导轨上的相对位置的第一锁定机构，所述计数传感器设置于所述导轨上。

在上述实施例中，可选的，所述导轨为弧形导轨，所述限位件包括两个且间隔设定距离装配在所述弧形导轨上，所述待测电机安装在所述弧形导轨的圆弧内侧，并带动所述模拟负载在所述弧形导轨与所述两个限位件形成的扇形区域内做周期性往复运动。

在上述实施例中，可选的，所述计数传感器包括相对设置且具有一定间隙的一组光敏元件，所述模拟负载穿过所述间隙时所述计数传感器计数；

每个监测单元还包括传感器安装座，所述传感器安装座包括滑动装配于所述导轨上且用于固定所述计数传感器的底座、用于锁定所述底座在所述导轨上的相对位置的第二锁定机构，以及设置于所述底座上且对应所述一组光敏元件的一组保护件；

每个保护件具有倾斜面以及用于容置所述光敏元件的容置槽，所述倾斜面用于引导所述模拟负载穿过所述间隙。

在上述实施例中，可选的，所述控制器还用于当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；及

从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在所述标准周期范围之外时，发出报警信号。

在上述实施例中，可选的，所述前N个工作周期的平均值为a，所述标准周期范围为大于等于a-0.1s，且小于等于a+0.1s。

在上述实施例中，可选的，所述监测设备还包括与所述控制器连接的报警装置，所述报警装置用于根据所述报警信号发出警报；和/或

所述监测设备还包括显示装置，所述显示装置用于显示所述控制器所确定的待测电机的工作周期。

本发明实施例提供的监测设备，在每个监测单元上，模拟负载枢装于待测电机的转轴上，当待测电机启动后，转轴带动模拟负载做周期性运动；模拟负载经过计数传感器时，计数传感器计数并向控制器发送计数结果；控制器根据所接收的计数结果，确定待测电机的工作周期。采用该监测设备对待测电机进行工作寿命实验，可以实时监测每个监测单元上待测电机的工作周期，从而较为准确地监测待测电机的工作寿命，提高了监测结果的准确性。

本发明实施例还提供了一种应用于如前述任一实施例的监测设备的控制方法，包括：

接收计数传感器的计数结果；

根据所述计数传感器的计数结果，确定待测电机的工作周期。

在上述实施例中，可选的，所述控制方法还包括：

当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；

从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在所述标准周期范围之外时，发出报警信号。

本发明实施例提供的监测设备的控制方法，控制器接收每个监测单元上计数传感器的计数结果，并根据所接收的计数结果确定所对应的待测电机的工作周期。采用该控制方法，控制器可以实时监测每个监测单元上待测电机的工作周期，从而较为准确地监测待测电机的工作寿命，提高了监测结果的准确性。

本发明实施例还提供了一种应用于如前述任一实施例的监测设备的控制装置，包括：

接收单元，接收计数传感器的计数结果；

第一控制单元，根据所述接收单元所接收的计数结果，确定待测电机的工作周期。

在上述实施例中，可选的，所述控制装置还包括：

第二控制单元，当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；

第三控制单元，从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在所述标准周期范围之外时，发出报警信号。

本发明实施例提供的监测设备的控制装置，接收单元接收每个监测单元上计数传感器的计数结果，第一控制单元根据所接收单元所接收的计数结果确定所对应的待测电机的工作周期。采用该控制装置，第一控制单元可以实时监测每个监测单元上待测电机的工作周期，从而较为准确地监测待测电机的工作寿命，提高了监测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例监测设备的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例监测设备的第二种结构示意图；

图3为本发明实施例限位组件的第一种结构示意图；

图4为本发明实施例传感器安装座的结构示意图；

图5为本发明实施例限位组件的第二种结构示意图；

图6为本发明实施例限位组件的第三种结构示意图；

图7为本发明实施例监测设备的第三种结构示意图；

图8为本发明实施例控制方法的流程示意图；

图9为本发明实施例控制装置的示意图。

附图标记：

1-工作台；2-监测单元；3-控制器；

4-显示装置；11-模拟负载；

12-计数传感器；13-限位组件；

14-传感器安装座；121-光敏元件；

131-导轨；132-限位件；

133-第一锁定机构；

141-底座；142-第二锁定机构；

143-保护件；144-倾斜面；

145-容置槽。

具体实施方式

为了准确地监测电机的工作寿命，提高监测结果的准确性，本发明实施例提供了一种电机工作寿命的监测设备及其控制方法和控制装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种电机工作寿命的监测设备，包括工作台1，工作台1上设置有多个监测单元2和控制器3，其中：每个监测单元2包括：模拟负载11和计数传感器12，模拟负载11与待测电机的转轴枢装，并在待测电机带动下做周期性运动；计数传感器12与控制器3连接，用于对模拟负载11的运动计数并将计数结果发送给控制器3；控制器3，用于根据各个监测单元2中计数传感器12的计数结果，分别确定各个监测单元2中待测电机的工作周期。

通常，在对待测电机进行工作寿命实验时需要模拟待测电机的实际工作状态，例如，在对驱动导风板转动的电机进行实验时，需要在该电机的转轴末端连接等效导风板的模拟负载11。

本发明实施例提供的监测设备，在每个监测单元2上，模拟负载11枢装于待测电机的转轴上，当待测电机启动后，转轴带动模拟负载11做周期性运动；模拟负载11经过计数传感器12时，计数传感器12计数并向控制器3发送计数结果；控制器3根据所接收的计数结果，确定待测电机的工作周期。采用该监测设备对待测电机进行工作寿命实验，可以实时监测每个监测单元2上待测电机的工作周期，从而较为准确地监测待测电机的工作寿命，提高了监测结果的准确性。

在本发明的任一实施例中，可选的，计数传感器12包括接触式计数传感器或非接触式计数传感器。在本发明的一实施例中，计数传感器12的计数结果可以包括计数值以及每次计数的时间，控制器3根据计数值以及每次计数的时间，确定待测电机的工作周期；或者，在本发明的另一实施例中，计数传感器12的计数结果包括计数传感器12每次感应到模拟负载11所发出的计数信号，控制器3根据每次的计数信号计算计数信号所间隔的时间，并根据该间隔的时间和计数信号确定待测电机的工作周期。

针对不同型号的待测电机以及不同的应用场景，待测电机驱动模拟负载11运动的轨迹也不同，例如待测电机可以驱动模拟负载11进行圆周运动，或者，待测电机驱动模拟负载11在一定的角度范围内进行摆动。

在本发明的一实施例中，待测电机驱动模拟负载11在一定的角度范围内进行摆动。如图2所示，在本实施例中，可选的，每个监测单元2还包括设置于工作台1上并用于限位模拟负载11运动轨迹的限位组件13。在本实施例中，根据待测电机转轴实际摆动的角度范围，设置将模拟负载11运动轨迹限位于该角度范围的限位组件13。在上述实施例中，计数传感器12的位置不限，例如，可选的，计数传感器12设置于限位组件13的端部；或者，计数传感器12设置于限位组件13的中间区域。

如图2和图3所述，在本发明的一实施例中，可选的，限位组件13包括设置于工作台1上的导轨131、滑动装配于导轨131上的限位件132，以及用于锁定限位件132在导轨131上的相对位置的第一锁定机构133，计数传感器12设置于导轨131上。通过移动限位件132在导轨131上位置并将其锁定，从而可以调节模拟负载11的运动轨迹，进而使该监测设备可以监测不同型号的待测电机的工作周期和工作寿命。可选的，限位件132设置有手柄以便于调节限位件132在导轨131上的相对位置。

请继续参照图3所示，在上述实施例中，可选的，导轨131为弧形导轨，限位件132包括两个且间隔设定距离装配在弧形导轨上，待测电机安装在弧形导轨的圆弧内侧，并带动模拟负载11在弧形导轨与两个限位件132形成的扇形区域内做周期性往复运动。在本实施例中，根据待测电机带动模拟负载11运动所需要的运动轨迹，调节两个限位件132在弧形导轨上的间距，与弧形导轨形成的扇形区域内，从而使模拟负载11在该扇形区域内做周期性往复运动。

如图4和图5所示，在上述实施例中，可选的，计数传感器12包括相对设置且具有一定间隙的一组光敏元件121，模拟负载11穿过间隙时计数传感器12计数；每个监测单元2还包括传感器安装座14，传感器安装座14包括滑动装配于导轨131上且用于固定计数传感器12的底座141、用于锁定底座141在导轨131上的相对位置的第二锁定机构142，以及设置于底座141上且对应一组光敏元件121的一组保护件143；每个保护件143具有倾斜面144以及用于容置光敏元件121的容置槽145，倾斜面144用于引导模拟负载11穿过间隙。在本实施例中，通过移动底座141在导轨131上位置并将其锁定，从而可以调节计数传感器12在导轨131的位置；计数传感器12的光敏元件121容置于保护件143的容置槽145内，模拟负载11在经过计数传感器12时，模拟负载11沿保护件143的倾斜面144通过光敏元件121之间的间隙，从而可以避免模拟负载11与光敏元件121直接撞击，减少了计数传感器12的损耗，进一步提高了监测结果的准确性。

请继续参照图5所示，在本发明的另一实施例中，计数传感器12包括设置于导轨131中间区域的非接触式计数传感器，当模拟负载11运动至非接触式计数传感器的感应区域时，非接触式计数传感器计数。其中，非接触式计数传感器的具体类型不限，例如可以为激光计数传感器、红外线计数传感器或紫外线计数传感器。

如图6所示，在本发明的一实施例中，计数传感器12包括设置于导轨131端部的限位件132上的接触式计数传感器，当模拟负载11运动至导轨131设置有接触式计数传感器的一端并与该接触式计数传感器接触时，接触式计数传感器计数。

在上述实施例中，可选的，控制器3还用于当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；及从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在标准周期范围之外时，发出报警信号。待测电机开始驱动模拟负载11进行运动，经过一定时间后，待测电机会出现老化或磨损等现象，因此，根据前N个工作周期设置标准周期范围，可以较为准确地判断待测电机是否出现故障，从而获取较为精确的工作寿命监测结果。

在上述实施例中，通过前N个工作周期确定标准周期范围的参考值的方式不限，例如，可选的，前N个工作周期的平均值为a，标准周期范围为大于等于a-0.05s且小于等于a+0.1s；或者，可选的，前N个工作周期的平均值为a，标准周期范围为大于等于a-0.1s且小于等于a+0.1s。

在本发明的任一实施例中，可选的，监测设备还包括与控制器3连接的报警装置，报警装置用于根据报警信号发出警报。当控制器3发出报警信号后，报警装置发出警报，及时提醒监测人员待测电机出现故障，工作寿命监测结束。

如图7所示，在本发明的任一实施例中，可选的，监测设备还包括显示装置4，显示装置4用于显示待测电机的工作周期。在本实施例中，显示装置4还可以用于显示待测电机的工作时间、以及计数传感器12的计数时间和计数值，从而监测人员可以较为直观地监测待测电机的工作状态，并能及时、准确地得到待测电机的工作状态信息。

如图8所示，本发明实施例还提供了一种应用于如前述任一实施例的监测设备的控制方法，包括：

步骤101、接收计数传感器的计数结果；

步骤102、根据计数传感器的计数结果，确定待测电机的工作周期。

本发明实施例提供的监测设备的控制方法，控制器接收每个监测单元上计数传感器的计数结果，并根据所接收的计数结果确定所对应的待测电机的工作周期。采用该控制方法，控制器可以实时监测每个监测单元上待测电机的工作周期，从而较为准确地监测待测电机的工作寿命，提高了监测结果的准确性。

在上述实施例中，可选的，控制方法还包括：

步骤201、当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；

步骤202、从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在标准周期范围之外时，发出报警信号。

待测电机开始驱动模拟负载进行运动，经过一定时间后，待测电机会出现老化或磨损等现象，因此，根据前N个工作周期设置标准周期范围，控制器可以较为准确地判断待测电机是否出现故障，从而获取较为精确的工作寿命监测结果。

如图9所示，本发明实施例还提供了一种应用于如前述任一实施例的监测设备的控制装置90，包括：

接收单元91，接收计数传感器的计数结果；

第一控制单元92，根据接收单元91所接收的计数结果，确定待测电机的工作周期。

本发明实施例提供的监测设备的控制装置90，接收单元91接收每个监测单元上计数传感器的计数结果，第一控制单元92根据所接收单元91所接收的计数结果确定所对应的待测电机的工作周期。采用该控制装置90，第一控制单元92可以实时监测每个监测单元上待测电机的工作周期，从而较为准确地监测待测电机的工作寿命，提高了监测结果的准确性。

在上述实施例中，可选的，控制装置90还包括：

第二控制单元，用于当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；

第三控制单元，用于从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在标准周期范围之外时，发出报警信号。

待测电机开始驱动模拟负载进行运动，经过一定时间后，待测电机会出现老化或磨损等现象，因此，第二控制单元根据前N个工作周期设置标准周期范围，第三控制单元可以较为准确地判断待测电机是否出现故障，从而获取较为精确的工作寿命监测结果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种电机工作寿命的监测设备，包括工作台，其特征在于，所述工作台上设置有多个监测单元和控制器，其中：

每个监测单元包括：模拟负载和计数传感器，所述模拟负载与待测电机的转轴枢装，并在所述待测电机带动下做周期性运动；

所述计数传感器与所述控制器连接，用于对所述模拟负载的运动计数并将计数结果发送给所述控制器；

所述控制器，用于根据各个所述监测单元中所述计数传感器的计数结果，分别确定各个所述监测单元中待测电机的工作周期；

每个监测单元还包括设置于所述工作台上并用于限位所述模拟负载运动轨迹的限位组件；

所述限位组件包括设置于所述工作台上的导轨、滑动装配于所述导轨上的限位件，以及用于锁定所述限位件在所述导轨上的相对位置的第一锁定机构，所述计数传感器设置于所述导轨上；

所述导轨为弧形导轨，所述限位件包括两个且间隔设定距离装配在所述弧形导轨上，所述待测电机安装在所述弧形导轨的圆弧内侧，并带动所述模拟负载在所述弧形导轨与所述两个限位件形成的扇形区域内做周期性往复运动。

2.如权利要求1所述的监测设备，其特征在于，所述计数传感器包括相对设置且具有一定间隙的一组光敏元件，所述模拟负载穿过所述间隙时所述计数传感器计数；

每个监测单元还包括传感器安装座，所述传感器安装座包括滑动装配于所述导轨上且用于固定所述计数传感器的底座、用于锁定所述底座在所述导轨上的相对位置的第二锁定机构，以及设置于所述底座上且对应所述一组光敏元件的一组保护件；

每个保护件具有倾斜面以及用于容置所述光敏元件的容置槽，所述倾斜面用于引导所述模拟负载穿过所述间隙。

3.如权利要求1所述的监测设备，其特征在于，所述控制器还用于当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；及

从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在所述标准周期范围之外时，发出报警信号。

4.如权利要求3所述的监测设备，其特征在于，所述前N个工作周期的平均值为a，所述标准周期范围为大于等于a-0.1s，且小于等于a+0.1s。

5.如权利要求3所述的监测设备，其特征在于，还包括与所述控制器连接的报警装置，所述报警装置用于根据所述报警信号发出警报；和/或

所述的监测设备还包括显示装置，所述显示装置用于显示所述控制器所确定的待测电机的工作周期。

6.一种应用于如权利要求1～5任一项所述的监测设备的控制方法，其特征在于，包括：

接收计数传感器的计数结果；

根据所述计数传感器的计数结果，确定待测电机的工作周期。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；

从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在所述标准周期范围之外时，发出报警信号。

8.一种应用于如权利要求1～5任一项所述的监测设备的控制装置，其特征在于，包括：

接收单元，接收计数传感器的计数结果；

第一控制单元，根据所述接收单元所接收的计数结果，确定待测电机的工作周期。

9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，还包括：

第二控制单元，当确定第N个工作周期后，根据前N个工作周期确定标准周期范围的参考值，其中，2≤N≤100；

第三控制单元，从确定第N+1个工作周期开始，当所确定的工作周期在所述标准周期范围之外时，发出报警信号。

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