CN203287499U - 一种永磁伺服同步电机转矩常数测试装置 - Google Patents

Abstract

一种永磁伺服同步电机转矩常数测试装置，主要包括有单片机及前端信号处理模块，所述的前端信号处理模块通过测试夹具连线与永磁伺服同步电机的UVW任意两端相连，并经过降压限幅处理后分两路，一路与波形判断模块相连，另一路与单片机相连；该波形判断模块与单片机相连；所述的单片机由电池供电，且处理后的信号与计算出的电机转矩常数传输于测试数据显示液晶屏上；本实用新型的有益效果为：对测量者要求大大降低，测量时间短，测量一台电机转矩常数为10秒钟，提高了效率，成本明显降低；该装置使用电池供电，体积小巧，重量150克左右，完全可以到应用现场测试，便携性好。

Description

一种永磁伺服同步电机转矩常数测试装置

技术领域

    本实用新型涉及一种能快速精确测量永磁伺服同步电机转矩常数的测试装置。

背景技术

转矩常数即KT值(Torque constant)，是衡量伺服永磁同步电机性能的重要参数；根据转矩常数的值可以判断电机定子线圈是否匝间短路，磁钢是否退磁；目前应用较为普遍的三相永磁伺服同步电机功率，从几个KW到上百KW，电机定子线圈线电阻通常在1.7欧姆到0.026欧姆之间，对如此小阻值的线电阻测定用普通的万用表显然行不通，只有借助数字电桥等仪器，但主要问题之一在于，在如此小的阻值中还要判断电机定子线圈是否存在局部短路，而且测量精度要求非常严格；问题之二在于数字电桥只能测量线圈的线电阻，对于电机内部磁钢是否达到设计要求或退磁是无法测定的。

目前永磁伺服同步电机生产厂家在出厂检验或鉴定电机性能时，通过测定电机的转矩常数来判断线圈是否匝间短路或磁钢退磁，具体方法过程简述如下：先通过人的外力(直接用手)旋转电机轴(此时将电机当作发电机)，使用专用示波器来抓取UVW任意两个端子之间的电压波形，然后通过计算得出该电机的转矩常数。该方法存在以下弊端：

1、使用示波器抓取波形时，因电机轴使用人手旋转，每个人每一时刻产生的力气大小均不一致，所以产生的波形不是标准的正弦波，示波器得到的电压信号存在随机性和不确定性，每次只能读取一个波形中的半波(正半周或负半周)作为计算数据，测试人员在读取数值是依靠移动示波器光标使其和波形某部分重合，在该过程中是否重合是依靠人的肉眼来判断，该过程会造成测量误差，所以要想得到正确的测量结果，对测试人员要求很高，极易造成较严重的测量误差。

2、测量一次所消耗的时间长，往往一次抓取波形不一定能成功，以每台电机平均1.5次测量，再加上计算时间，测量一台电机的转矩常数需要3分钟 (180秒) 左右。

3、需要配合使用专用示波器，如泰克(Tektronix)，费用大概需要2万以上，但其实只是使用了示波器中的一个功能，成本高。

4、应用现场测试不方便，无法做到便携性。

发明内容

    本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种使用电池供电，具有携带方便的永磁伺服同步电机转矩常数测试装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括有单片机及前端信号处理模块，所述的前端信号处理模块通过测试夹具连线与永磁伺服同步电机的UVW任意两端相连，并经过降压限幅处理后分两路，一路与波形判断模块相连，另一路与单片机相连；该波形判断模块与单片机相连。

作为优选，所述的单片机由电池供电，且处理后的信号与计算出的电机转矩常数传输于测试数据显示液晶屏上。

本实用新型的有益效果为：1、同样通过旋转电机轴，使用两个测量夹具固定在电机UVW任意两端，将测量信号送入本装置，使用内部单片机自动识别、自动处理、自动计算得到电机的转矩常数，测量结果以数字形式直接显示在液晶显示屏上，供测试者读取记录；即使每次电机轴因为外力旋转不一致，但通过内部单片机电路和程序配合可以自动识别消除该影响，而且结果直接以数字形式显示于液晶屏上，直接杜绝了人肉眼的测量误差；2、对测量者要求大大降低，测量时间短，测量一台电机转矩常数为10秒钟，提高了效率；3、成本明显降低，硬件成本不超过300元；4、该装置使用电池供电，体积小巧，重量150克左右，完全可以到应用现场测试，便携性好。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

图2是本实用新型的基本计算原理图。

附图中的标号分别为：  1、测试夹具连线；  2、前端信号处理模块；  3、波形判断模块；  4、单片机；  5、测试数据显示液晶屏；  6、电池；  7、永磁伺服同步电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图1、2所示，本实用新型主要包括有单片机4及前端信号处理模块2，所述的前端信号处理模块2通过测试夹具连线1与永磁伺服同步电机7的UVW任意两端相连，并经过降压限幅处理后分两路，一路与波形判断模块3相连，另一路与单片机4相连；该波形判断模块3与单片机4相连。所述的单片机4由电池6供电也可以交流供电，且处理后的信号与计算出的电机转矩常数传输于测试数据显示液晶屏5上，采用液晶显示，测试结果数字化，排除人为因素产生的误差，。

本实用新型的工作原理为：1、使用测试夹具连线1将本装置连接到永磁伺服同步电机7的UVW任意两端；2、使用外力旋转电机轴，此时电机被当作发电机，在UVW端输出信号；3、信号通过测试夹具连线1首先进入本装置的前端信号处理模块2，经过降压限幅处理后分两路，一路给波形判断模块3，另一路给单片机4；4、波形判断模块3产生波形正负半周过零信号，然后给单片机4；5、单片机4根据形判断模块3的信号，判断波形的上升过零还是下降过零，根据这两个信息来处理前端信号处理模块2送过来的信号；6、单片机4将处理后的信号，结合计算公式计算出电机的转矩常数，并将结果实时送给测试数据显示液晶屏5显示。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。

Claims (2)

1.一种永磁伺服同步电机转矩常数测试装置，主要包括有单片机（4）及前端信号处理模块（2），其特征在于：所述的前端信号处理模块（2）通过测试夹具连线（1）与永磁伺服同步电机（7）的UVW任意两端相连，并经过降压限幅处理后分两路，一路与波形判断模块（3）相连，另一路与单片机（4）相连；该波形判断模块（3）与单片机（4）相连。

2.根据权利要求1所述的永磁伺服同步电机转矩常数测试装置，其特征在于：所述的单片机（4）由电池（6）供电，且处理后的信号与计算出的电机转矩常数传输于测试数据显示液晶屏（5）上。