CN1184257A - 定子的测试装置和方法 - Google Patents

Abstract

一用于测试定子的装置和方法,包括一控制装置,用于从键盘输入装置接收操作起始指令;电阻测量装置,用于测量被测定子的电阻值;冲击电流特性测试装置,用来测试被测定子冲击电流响应特性;耐压测量装置,用来测试被测定子的耐压特性;旋转方向检测装置,用来检测一个参考转子的旋转方向,通过向被测定子提供电流使参考转子转动,一个位置固定装置,用来固定被测定子,以便执行各种测试;以及一个显示装置,用于利用控制装置显示各种测试结果。

Description

定子的测试装置和方法

本发明涉及用于测试定子的装置和方法，特别是这样一种测试定子的装置和方法，其中在将整体装配的定子与转子进行连接之前对定子执行各种测试，例如电阻特性测试，冲击电流响应测试，旋转方向测试，以及耐压测试，这样就能减少由于劣质定子造成的电机次品数量，并且缩短检测定子缺陷所需的时间。

近年来，在大量电子设备中采用了各种电机作为其驱动装置，例如洗衣机和空调器。通常电机是由产生磁场的定子和通过定子磁场转动的转子形成的。在图1和图2中表示了一种通用的电机。

参见图2，电机1的定子3是由内部形成多个磁极靴(piece)3c的层叠铁心3f，以及绕在磁极靴3c周围的主线圈3a和副线圈3b构成的。另外有一个绝缘子3e将各个线圈3a和3b与层叠的铁心3f隔离，还有从各个线圈3a和3b上伸出的三个输出端子3d。此时，主线圈3a被绕在磁极靴3c周围，而副线圈3b被绕在各个主线圈3a之间。

从各个线圈3a和3b上伸出的三个输出端子3d分别被连接到分成红，蓝，白色的电源线的主，副和公共端。一个电源连接器(未示出)被连接到电源线的端部。

另外，如图1所示，由一个轴2a，第一轴承2b，层叠的转子铁心2c，以及第二轴承2d构成的转子2被装在定子3的中心所形成的孔内。然后将上壳1a和下壳1b与定子3和转子2构成的整体结合，这样就完成了电机1的装配。

如果向外部延伸的电源线(未示出)连接器提供三相AC电源，在定子3的主线圈3a和副线圈3b之间就会产生预定的磁场。

这样，由磁场感生的电流就会流过转子铁心2c的整个表面，从而使转子2转动。另外，如果交替地激励定子3的各个主线圈3a和副线圈3b，变化的磁场就可以使转子2持续转动。

同时在完成装配之后，上述电机1需要经过各种测试，也就是定子的电阻特性测试，冲击电流响应测试，旋转方向测试，以及耐压特性测试。通常需要有几个人用手工对被测电机1执行各种单独测试，以便测出电机1的优劣。

接着，如果确定了电机的质量良好，按照上述工序装配成的电机1在准备投放市场之前还需要经过驱动性能(driving performance)的测试，或是在判定为劣质产品时将其放弃。

然而，确定为有缺陷的劣质电机的原因可能存在在定子或转子中。因此，如果因为定子的装配过程中在定子中造成的技术缺陷而放弃已完成装配的电机，与劣质定子组装在一起的优质转子就被一同放弃了，这样就会产生不必要的经济损失问题。

另外，为了减少经济损失，如果拆开有缺陷的电机，用好的定子更换有缺陷的定子，并且重新使用优质的转子，就需要拆开完成装配的电机，并且重新连接。这样就会增加由操作者执行的装配工作量，从而造成人力的浪费问题。

本发明是为了克服现有技术中存在的上述问题，其目的是提供一种用于测试定子的装置，它可以在装配电机之前通过各种测试手段来判断定子的优劣，这样就能避免由于定子的缺陷生产出不合格的电机。

本发明的另一目的是提供一种使用上述定子测试装置来测试定子的方法。

为了实现本发明的目的，用于测试定子的装置包括一个控制装置，用于通过一个键盘输入装置接收操作起始指令；以及由控制装置驱动的电阻测量装置，用于测量被测定定子的电阻值；另外一个冲击电流特性测试装置，其由控制装置驱动用来测试被测定子的冲击电流响应特性；一个耐压测量装置，由控制装置驱动用来测试被测定子的耐压特性；并且向被测定子提供电流，使一个参考转子转动，同时一个旋转方向检测装置由控制装置驱动用来检测参考转子的旋转方向；另外一个位置固定装置，用来固定被测定子，以便执行各种测试；并且一个显示装置，用来利用控制装置显示出获得的各种测试结果。

为了实现本发明的另一目的，定子的测试方法是按照以下顺序执行的，第一步是将被测定子安置在位置固定装置上，第二步是向通过第一步安置到位置固定装置上的被测定子提供控制电压，以便测量出一个电阻值，并且显示其结果。然后执行第三步，向安置在位置固定装置上的被测定子提供冲击电流，以便测试其冲击电流特性，并且显示结果。随后执行第四步，向安置在位置固定装置上的被测定子提供预定的电压，以便测试参考转子的旋转方向，并且显示结果。最后在第五步中向安装在位置固定装置的被测定子提供预定的电压，以便测试其耐压特性，并且显示结果。

通过以下结合附图对最佳实施例的详细说明可以更清楚地看到本发明的上述和其他优点。

图1表示一种通用电机的结构部件分解透视图；

图2是一个分离的透视图，表示图1中的定子；

图3是一个结构框图，表示本发明的定子测试装置的一个最佳实施例；

图4是一个电路图，表示本发明的电阻测量装置的结构；

图5是一个侧视图，表示本发明的旋转方向检测装置和定子位置固定装置的结构；

图6是一个示意图，表示本发明的显示装置；以及

图7A-图7B是一个流程图，用于说明按照本发明的定子测试方法。

以下参照附图详细说明本发明的定子测试装置和方法的最佳实施例，其中与惯用装置中相同的部件采用了相同的标记。

图3是一个结构框图，表示本发明的定子测试装置的最佳实施例。

如图所示，控制装置20通过由测试人员操作的键盘输入装置1 0接收一个操作起始指令。这一控制装置20最好是由通用的可编程逻辑电路(PLC)构成。

另外，电阻测量装置30是由控制装置20提供的控制信号来驱动的，用于测量被测定子3的电阻值，而冲击电流特性测试装置40是由控制装置20提供的控制信号来驱动的，用来测试被测定子3中的冲击电流形成的响应特性。

耐压测量装置50是由控制装置20提供的控制信号来驱动的，用来测试被测定子3的耐压特性，并且旋转方向检测装置60是由控制装置20提供的控制信号来驱动的，用来检测通过提供给被测定子3的电流使参考转子61转动的方向。

位置固定装置70可以将被测定子3固定在一个工作台72的上表面上，以便执行上述的测试，以及一个显示装置80，用于显示利用控制装置20执行的各种测试结果。

图4是一个电路图，表示按照本发明的电阻测量装置的结构。

如图所示，通过控制装置20导通/关断的第一和第二电子开关32和33被串联连接到被测定子3的主端子M，通过控制装置20导通/关断的第三和第四电子开关34和35被串联连接到被测定子3的副端子S。通过控制装置20导通/关断的第五和第六电子开关36和37被串联连接到被测定子3的公共端子C。

一个电压表31被连接到与各个电子开关32和35并联连接的主端子M和副端子S，并且被连接到公共端子C，端子C又被连接到与主端子M和副端子S隔开的电子开关36和37。

图5是一个侧视图，表示本发明的旋转方向检测装置和定子位置固定装置的结构。

如图所示，位置固定装置70用一个夹具(jig)71将被测定定子3固定在工作台72的上表面上，以便执行各种测试。

旋转方向检测装置60装备有设在工作台72下方部位的参考转子61，而被测定子3被固定在工作台上面，还有一个安装在参考转子61下方部的作动缸(cylinder)65，用于上、下移动参考转子，以便将其插入被测定子的内部，或是从其中抽出。

另外，一个托架(bracket)64被固定在轴62上，轴62延伸到参考转子61的下方部位，并且在托架64附近设有一个旋转方向检测传感器63，用于检测托架的旋转方向。

图6是一个示意图，表示本发明的显示装置80，在其中设有各种测试装置30，40，50和60，以及由计算机系统21构成的控制装置20，它可以控制各种测试装置30，40，50和60的驱动以及检测，以便将结果显示在显示装置80上。

显示装置80最好包括一个报警灯81，它对劣质产品闪烁红光，对优质产品闪烁绿光，同时将控制装置20计算的目标数量，剩余数量和缺陷数量显示在其前面板上。

图7A至7B是一个流程图，表示按照本发明的定子测试方法。以下要参照图7A至图7B来说明具有上述结构的本发明的工作方式。

开始，测试者将定子3固定在工作台72上面的夹具71上，然后操作键盘输入装置10，将键盘输入装置10的操作起始指令提供给控制装置20，从而起动本发明的定子测试装置的操作。此时的第一步是用电阻测量装置30测量被测定子3的电压，从而测出被测定子3的总电阻值(S101和S102)。

由控制装置20通过显示装置80来显示电阻测量装置30测得的电阻值，让测试者从中判断被测定子3的电阻值是否合格(S103)。

在详细说明上述步骤时，如图4所示，控制装置20向第一和第二电子开关32和33以及第五和第六电子开关36和37提供驱动信号，使各个电子开关32，33，36和37导通。

然后，控制装置20向被测定子3提供例如1A(安培)的电流，1A的电流通过第一和第二电子开关32和33和被测定子3的主端子M及公共端子C流经第五和第六电子开关36和37构成的回路。同时用电压表31来检测1A电流在被测定子3中激励的电压。

此处的电压具有与被测定子3的总电阻值相同的数字值，因为电流是1A，按照欧姆定律，V＝I×R，这样就能获得V＝R的等式。在控制装置20的控制下由电压表31检测到的电压值被相应地显示在显示装置80上。这样测试者就能通过显示的数字值来识别被测定子3的电阻值是否正常。

另外，控制装置20阻断提供给第一和第二电子开关32和33的控制信号，使这些开关关断，并且向第三和第四电子开关34和35提供控制信号，以便测量被测定子3的副端子S和公共端子C之间的电阻值。此时测量的电阻值如上所述被显示在显示装置80上。

在按照上述方式测量了被测定子3的副端子S和公共端子C之间的电阻值之后，控制装置20向第一和第二电子开关32和33以及第三和第四电子开关34和35提供控制信号，以便测量被测定子3的主端子M和副端子S之间的电阻值。然后，测得的电阻值如上所述通过控制装置20显示在显示装置80上，让测试者判断被测定子3的电阻值是否正常。

在第二步中，控制装置20向冲击电流特性测试装置40提供控制信号。通过这种操作，冲击电流特性测试装置40向固定在位置固定装置70上的被测定子3提供预定的脉冲信号，将被测定子3的脉冲响应显示在显示装置80上。

这样，测试者就能通过显示在显示装置80上的被测定子3的脉冲响应波形来判断被测定子3是否合格(S104到S105)。

然后，一旦控制装置20的控制信号被提供给旋转方向检测装置60，旋转方向检测装置60就将其内部包括的参考转子61置入被测定子3内部形成的孔中。

同样向被测定子3提供预定的电压，被测定子3产生的磁场就会使参考转子61转动。在此时检测参考转子61的旋转方向。

换句话说，在测试者将被测定子3固定在工作台72的上端的夹具71上之后，在操作键盘输入装置10时，控制装置20就向汽缸65提供控制信号，通过汽缸65的操作使参考转子61上升。这样就能将参考转子61置入设在被测定子3上的孔中。

然后，控制装置20通过被测定子3的输出端子3d提供三相电源，使参考转子61在由AC电源在被测定子3的线圈3a和3b中产生的磁场的作用下转动。随着参考转子61的转动，安装在参考转子61下部的轴62上的托架64随着参考转子61的转动而转动。

此时用安装在托架64附近的旋转方向检测传感器63检测托架64的转动，将其提供给控制装置20。然后，控制装置20根据旋转方向检测传感器63提供的信号来判断参考转子61的旋转方向不否指向正方向。

这样，与控制装置20判定的参考转子61的旋转方向相对应的控制信号就能通过显示装置80或是内部的音频输出装置(未示出)显示出来，使测试者能够判断被测定子3的正、反旋特性是否合格(S106和S107)。

接着，控制装置20向耐压特性测试装置50提供控制信号，对被测定子3的耐压特性执行测试。由于各个测试步骤的结果都被显示在显示装置80上，测试者在出现缺陷时很容易确定被测定子3的缺陷(S108和S110)。

因此，将被测定子3固定在位置固定装置70上之后，在对被测定子3进行测试的测试者操作定子测试装置上的操作按钮时，就可以通过控制装置20提供的控制电压按顺序测试被测试定子3的总电阻，冲击电流特性，反转特性，以及耐压特性。

这种方式可以方便地对装配好的定子进行测试，并且所有测试都是在被测定子3被固定在位置固定装置70上的状态下执行的，这样就能缩短在测试定子3时所需要的时间。

如上所述，由于对装配好的定子的测试是在装配电机之前利用本发明的定子测试装置和方法来执行的，可以有效地减少由于定子缺陷而放弃整个电机所造成的经济损失。

另外，由于各种测试都是在被测定子3被固定在单个位置固定装置70上的状态下按顺序执行的，其优点是能够迅速地判断缺陷，并且能缩短测试所需的时间。

尽管本发明已参照其特定实施例进行了表示和说明，本领域的技术人员在不脱离本发明权利要求所限定的精神和范围的条件下显然还可以对其方式和细节进行各种变更。

Claims (6)

1.一种用于测试定子的装置包括：

一个控制装置，用于通过一个键盘输入装置接收一操作起始指令；

一个电阻测量装置，由所述控制装置驱动，用于测量被测定子的电阻值；

一个冲击电流特性测试装置，由所述控制装置驱动，用于测试所述被测定子的冲击电流响应特性；

一个耐压测量装置，由所述控制装置驱动，用于测试所述被测定子的耐压特性；

一个旋转方向检测装置，由所述控制装置驱动，用于检测一个参考转子的旋转方向，通过向所述被测定子提供电流使参考转子转动；

一个位置固定装置，用于固定所述被测定子，以便执行所述的各种测试；以及

一个显示装置，用于利用所述控制装置显示所述各种测试的结果。

2.按照权利要求1的测试定子的装置，其中，所述控制装置是由一个计算机系统构成的。

3.按照权利要求1的测试定子的装置，其中，所述控制装置是由可编程逻辑电路构成的。

4.按照权利要求1的测试定子的装置，其中，所述电阻测量装置包括：

第一和第二电子开关，由所述控制装置导通/关断，它们被串联连接到所述被测定子的主端子；

第三和第四电子开关，由所述控制装置导通/关断，它们被串联连接到所述被测定子的副端子；

第五和第六电子开关，由所述控制装置导通/关断，它们被串联连接到所述被测定子的公共端子；以及

一个电压表，它被连接到与所述各个电子开关并联连接的所述主端子和副端子，并且还连接到所述公共端子，公共端子又被连接到与并联连接的所述主端子和副端子隔开的所述各个电子开关。

5.按照权利要求1的测试定子的装置，其中，所述旋转方向检测装置，包括：

一个参考转子，设在一个工作台的下方部位，而所述被测定子被固定在工作台上面；

一个汽缸，安装在所述参考转子的下方部位，用于使所述参考转子，上、下移动以便将所述参考转子插入所述被测定子的内部，或是从其中抽出；

一个托架，它被固定在一个轴上，该轴延伸到所述参考转子的下方部位；以及

旋转方向检测传感器，设在所述托架附近，用于检测托架的旋转方向。

6.一种用于测试定子的方法，包括：

第一步，将被测定子安置在一个位置固定装置上；

第二步，向通过所述第一步安置到所述位置固定装置上的所述被测定子提供控制电压，测量出一个电阻值，并且显示其结果；

第三步，向安置在所述位置固定装置上的所述被测定子提供冲击电流，测试其冲击电流特性，并且显示结果；

第四步，向安置在所述位置固定装置上的所述被测定子提供预定的电压，测试一个参考转子的旋转方向，并且显示结果；以及

第五步，向安置在所述位置固定装置上的所述被测定子提供预定的电压，测试其耐压特性，并且显示结果。

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