CN108267691A - 一种无人机用无刷电机的在线检测系统 - Google Patents

一种无人机用无刷电机的在线检测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108267691A
CN108267691A CN201810007578.8A CN201810007578A CN108267691A CN 108267691 A CN108267691 A CN 108267691A CN 201810007578 A CN201810007578 A CN 201810007578A CN 108267691 A CN108267691 A CN 108267691A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mcu
motor
electrically connected
brushless motor
unmanned plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810007578.8A
Other languages
English (en)
Inventor
白朝顺
刘铭青
陆仕斌
陈秋婷
张铁军
叶茂林
陈建伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Rongqi Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Rongqi Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Rongqi Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Rongqi Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201810007578.8A priority Critical patent/CN108267691A/zh
Publication of CN108267691A publication Critical patent/CN108267691A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无人机用无刷电机的在线检测系统，包括三相供电接口、电路部分和电机部分，所述三相供电接口分别与电路部分和电机部分电性连接，所述电路部分由整流单元、稳压单元、MCU、FLASH存储单元、磁编码器、振动传感器、通信接口和声光报警模块组成，所述整流单元与三相供电接口连接，所述稳压单元一方面与整流单元电性连接，另外一方面与MCU电性连接，所述FLASH存储单元与MCU双向电性连接，所述磁编码器与MCU电性连接，所述振动传感器与MCU电性连接，所述通信接口与MCU电性连接，所述声光报警模块与通信接口电性连接，所述电机部分由定子和外转子组成，且外转子相对于定子可转动，解决无刷电机无法在线检测的问题，以及无刷电机异常体检预警问题。

Description

一种无人机用无刷电机的在线检测系统
技术领域
本发明属于无人机用无刷电机技术领域，具体地说，本发明涉及一种无人机用无刷电机的在线检测系统。
背景技术
现在的无刷电机为简单的电气构造，电机使用寿命一定，对电机问题的检测多为人工记录判断，效率低，可靠性不高，无法提前预知电机故障。
也有采用地面专用检测工具检测，但这种方法无法满足在电机正常使用过程中对其进行在线检测。
现有无刷电机缺乏有效的在线检测方法，地面其他检测方法无法有效提前对电机异常进行判断、告警。
专利号为201611207039.6的中国专利，一种无刷直流电机的速度检测电路，电压检测模块与电机任意对应的两相连接，并且在使能时检测该两相的输入电压，同时送出两路信号到模式控制模块；模式控制模块输出电压接驱动管组的栅极，从而控制驱动管导通或断开，并且在电压检测模块使能时，控制三相中电压检测模块未检测一相到地的驱动管导通；还根据电压检测模块送出的两路信号来确定电机的转速、相位及正反转；驱动管组接电源电压和模式控制模块的输出电压，并且向电机的三相输出电压；在所述电压检测模块使能时，根据模式控制模块的控制，导通与电压检测模块未检测的一相连接的到地的驱动管；还公开了一种无刷直流电机的速度检测方法，通过本发明，无需霍尔传感器也能够准确确定电机的转速、相位及正反转，只是实现了电机转速的检测，检测功能单一。
专利号为201510568078.8一种无刷直流电机振动检测系统的设计，主要包括试验台模块、信号控制模块、数据采集模块、监控计算机模块和振动信号测试五个模块组成。方法流程包括以下几个步骤：步骤一、电机安装夹具设计及无刷直流电机固定方法；步骤二、无刷直流电机应力控制及定量输入；步骤三、测试点的选择；步骤四、测量及监控系统；步骤五、振动退化信号的采集系统。本发明能够实现无刷直流电机带桨运行情况下的振动信号采集，获得电机在退化过程中的性能参数退化趋势，可用于多旋翼无人机、洗衣机等产品上的无刷直流电机的故障检测和寿命预测技术中，检测电机老化时间不准确，可靠性不高。
发明内容
本发明提供一种无人机用无刷电机的在线检测系统，解决无刷电机无法在线检测的问题，以及无刷电机异常体检预警问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种无人机用无刷电机的在线检测系统，包括三相供电接口、电路部分和电机部分，所述三相供电接口分别与电路部分和电机部分电性连接，所述电路部分由整流单元、稳压单元、MCU、FLASH存储单元、磁编码器、振动传感器、通信接口和声光报警模块组成，所述整流单元与三相供电接口连接，所述稳压单元一方面与整流单元电性连接，另外一方面与MCU电性连接，所述FLASH存储单元与MCU双向电性连接，所述磁编码器与MCU电性连接，所述振动传感器与MCU电性连接，所述通信接口与MCU电性连接，所述声光报警模块与通信接口无线连接，所述电机部分由定子和外转子组成，且外转子相对于定子可转动。
优选的，所述定子中设有磁钢，且所述磁钢为环形。
优选的，所述MCU内设有极限报警值。
采用以上技术方案的有益效果是：该无人机用无刷电机的在线检测系统，通过三相供电接口给电路部分和电机部分供电，电流依次经过整流单元和稳压单元后给整个电路系统供电，当电机供电时，振动传感器即工作，实时检测电机运动情况，当电机工作过程中，存在较大异常振动时，振动传感器将数据传输给MCU，存在较大异常振动时，MCU处理后，可通过通信接口给声光报警模块发送报警信息，可根据报警信息，停机检测更换问题电机实现了电机的振动检测。
当电机转动时，磁编码器通过磁钢旋转检测电机转动，磁编码器将采集数据传输给MCU，MCU即记录电机转动时间，停止转动时，即停止计时，数据保存在内置的FLASH存储单元中，因为所述MCU内设有极限报警值，所以当电机使用时间达到使用寿命极限值时，通过通信接口给声光报警模块发送报警信息，可根据报警信息，停机检测更换问题电机实现了电机的转动时间检测。
当电机转动时，磁编码器检测电机转动并将采集数据传于MCU，MCU处理计算电机转速，当电机存在异常转速时，通过通讯接口给声光报警模块发送报警信息，可根据报警信息，停机检测更换问题电机，实现了电机的转速检测。
所述声光报警模块由MCU直接控制。
所述通讯接口是一种开放接口(不限于串口/I2C等总线)，供与其他设备连接，用于其他设计处理使用。例：无人机应用时，无人机飞控与电机直接通信，电机异常状态可通过无人机传至地面，地面报警(文字或声光)提示操作人员电机异常，可远程知晓电机异常，供及时处理，避免意外发生。
通过该无人机用无刷电机的在线检测系统，实现了电机异常振动报警，使用时长记录，寿命时长超限报警，超限更换，杜绝安全隐患；内置磁编码器，转动计时，保障数据的准确性；内置FLASH存储单元，数据断电保存。
附图说明
图1是该无人机用无刷电机的在线检测系统工作原理框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1所示，本发明是一种无人机用无刷电机的在线检测系统，解决无刷电机无法在线检测的问题，以及无刷电机异常体检预警问题。
具体的说，如图1所示，包括三相供电接口、电路部分和电机部分，所述三相供电接口分别与电路部分和电机部分电性连接，所述电路部分由整流单元、稳压单元、MCU、FLASH存储单元、磁编码器、振动传感器、通信接口和声光报警模块组成，所述整流单元与三相供电接口连接，所述稳压单元一方面与整流单元电性连接，另外一方面与MCU电性连接，所述FLASH存储单元与MCU双向电性连接，所述磁编码器与MCU电性连接，所述振动传感器与MCU电性连接，所述通信接口与MCU电性连接，所述声光报警模块与通信接口无线连接，所述电机部分由定子和外转子组成，且外转子相对于定子可转动。
所述定子中设有磁钢，且所述磁钢为环形。
所述MCU内设有极限报警值。
以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
该无人机用无刷电机的在线检测系统，通过三相供电接口给电路部分和电机部分供电，电流依次经过整流单元和稳压单元后给整个电路系统供电，当电机供电时，振动传感器即工作，实时检测电机运动情况，当电机工作过程中，存在较大异常振动时，振动传感器将数据传输给MCU，MCU处理后，可通过通信接口给声光报警模块发送报警信息，可根据报警信息，停机检测更换问题电机实现了电机的振动检测。
当电机转动时，磁编码器通过磁钢旋转检测电机转动，磁编码器将采集数据传输给MCU，MCU即记录电机转动时间，停止转动时，即停止计时，数据保存在内置的FLASH存储单元中，因为所述MCU内设有极限报警值，所以当电机使用时间达到使用寿命极限值时，通过通信接口给声光报警模块发送报警信息，可根据报警信息，停机检测更换问题电机实现了电机的转动时间检测。
当电机转动时，磁编码器检测电机转动并将采集数据传于MCU，MCU处理计算电机转速，当电机存在异常转速时，通过通讯接口给声光报警模块发送报警信息，可根据报警信息，停机检测更换问题电机，实现了电机的转速检测。
所述声光报警模块由MCU直接控制。
所述通讯接口是一种开放接口(不限于串口/I2C等总线)，供与其他设备连接，用于其他设计处理使用。例：无人机应用时，无人机飞控与电机直接通信，电机异常状态可通过无人机传至地面，地面报警(文字或声光)提示操作人员电机异常，可远程知晓电机异常，供及时处理，避免意外发生。
通过该无人机用无刷电机的在线检测系统，实现了电机异常振动报警，使用时长记录，寿命时长超限报警，超限更换，杜绝安全隐患；内置磁编码器，转动计时，保障数据的准确性；内置FLASH存储单元，数据断电保存。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种无人机用无刷电机的在线检测系统，其特征在于：包括三相供电接口、电路部分和电机部分，所述三相供电接口分别与电路部分和电机部分电性连接，所述电路部分由整流单元、稳压单元、MCU、FLASH存储单元、磁编码器、振动传感器、通信接口和声光报警模块组成，所述整流单元与三相供电接口连接，所述稳压单元一方面与整流单元电性连接，另外一方面与MCU电性连接，所述FLASH存储单元与MCU双向电性连接，所述磁编码器与MCU电性连接，所述振动传感器与MCU电性连接，所述通信接口与MCU电性连接，所述声光报警模块与通信接口无线连接，所述电机部分由定子和外转子组成，且外转子相对于定子可转动。
2.根据权利要求1所述的一种无人机用无刷电机的在线检测系统，其特征在于：所述定子中设有磁钢，且所述磁钢为环形。
3.根据权利要求1所述的一种无人机用无刷电机的在线检测系统，其特征在于：所述MCU内设有极限报警值。
CN201810007578.8A 2018-01-04 2018-01-04 一种无人机用无刷电机的在线检测系统 Pending CN108267691A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810007578.8A CN108267691A (zh) 2018-01-04 2018-01-04 一种无人机用无刷电机的在线检测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810007578.8A CN108267691A (zh) 2018-01-04 2018-01-04 一种无人机用无刷电机的在线检测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108267691A true CN108267691A (zh) 2018-07-10

Family

ID=62773462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810007578.8A Pending CN108267691A (zh) 2018-01-04 2018-01-04 一种无人机用无刷电机的在线检测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108267691A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109639189A (zh) * 2018-12-31 2019-04-16 南京工程学院 一种无刷直流电机伺服系统及其控制方法
WO2020248160A1 (zh) * 2019-06-12 2020-12-17 深圳市大疆创新科技有限公司 可移动平台的编码器的故障检测方法、设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101458528A (zh) * 2008-12-23 2009-06-17 华东理工大学 一种基于can总线的在线故障检测系统
CN203539352U (zh) * 2013-10-17 2014-04-16 王�华 振荡式呼吸功能监测仪
CN106227083A (zh) * 2016-07-20 2016-12-14 广东容祺智能科技有限公司 一种无人机电机断相监测保护装置
CN106645786A (zh) * 2016-12-31 2017-05-10 深圳市优必选科技有限公司 永磁同步电机速度检测方法和装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101458528A (zh) * 2008-12-23 2009-06-17 华东理工大学 一种基于can总线的在线故障检测系统
CN203539352U (zh) * 2013-10-17 2014-04-16 王�华 振荡式呼吸功能监测仪
CN106227083A (zh) * 2016-07-20 2016-12-14 广东容祺智能科技有限公司 一种无人机电机断相监测保护装置
CN106645786A (zh) * 2016-12-31 2017-05-10 深圳市优必选科技有限公司 永磁同步电机速度检测方法和装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄春晓等: "小型机器人关节控制电路系统设计", 《微型机与应用》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109639189A (zh) * 2018-12-31 2019-04-16 南京工程学院 一种无刷直流电机伺服系统及其控制方法
WO2020248160A1 (zh) * 2019-06-12 2020-12-17 深圳市大疆创新科技有限公司 可移动平台的编码器的故障检测方法、设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9823308B2 (en) Method for monitoring demagnetization
CN102707232B (zh) 电动机设备状态在线监测装置及其监测方法
CN102890185B (zh) 用于列车供电系统的接地漏电流检测装置
CN101101319A (zh) 发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置
CN101819093A (zh) 掘进机截割头主轴轴承故障诊断装置及其使用方法
CN202075392U (zh) 一种电动机综合状态监测系统
CN105024595B (zh) 一种无刷直流电机故障监控方法及装置
Kunthong et al. IoT-based traction motor drive condition monitoring in electric vehicles: Part 1
TW201812179A (zh) 泵總成、方法及電腦程式
CN103208880B (zh) 磁悬浮飞轮储能装置及其故障诊断方法
CN107144701B (zh) 混合动力电机速度合理性的校验方法及其功能开发方法
JP2017110664A (ja) 多様なセンサーによるテストを利用した風力タービン用診断装置
CN105041702A (zh) 一种磁悬浮分子泵控制方法及系统
CN108267691A (zh) 一种无人机用无刷电机的在线检测系统
CN106501665B (zh) 基于检测线圈的水轮发电机转子绕组匝间短路诊断方法
CN109120208B (zh) 异常诊断装置以及异常诊断方法
CN110088462A (zh) 风力涡轮发电机控制系统中的电气故障检测
CN106787999A (zh) 一种直流无刷无霍尔电机的启动定位方法及其电路
CN206378572U (zh) 一种纯电动汽车电机测试台
CN103852669B (zh) 旋转整流器及励磁电路故障双功能和双余度监测电路
CN106707168A (zh) 一种纯电动汽车电机测试台
CN104569814A (zh) 一种基于近似熵的直流牵引电机健康状态实时分析方法
CN116577543A (zh) 一种同步调相机定子绕组故障在线诊断方法、装置、电子设备及介质
US20140260507A1 (en) Pulse duration extender
CN105298883B (zh) 一种具有过载保护功能的智能型管道风机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180710

RJ01 Rejection of invention patent application after publication