CN2746402Y - 微电机寿命测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微电机寿命测试仪，至少增设有分别与主控电路电连接的第二电机驱动电路、第二电流检测电路；由于具有多组电机驱动电路和电流检测电路，能多通道同时测试，较之现有技术只采用单通道测试，能够在同一时间成倍或成多倍提高测试电机数量，大大提高了测试的工作效率；同时主控电路采用PLC可编程逻辑控制电路，电机驱动电路采用H桥换向电路，可靠性大大提高，使用寿命延长。

Description

微电机寿命测试仪

【技术领域】：

本实用新型涉及一种用于微型直流电机的循环寿命测试的装置。

【背景技术】：

目前在微型直流电机的生产中，需要对产品作破坏性试验，其中的一个重要的技术指标就是测试电机的循环寿命一让电机进行周期性的通电运转，即正转n秒，停m秒，再反转x秒，再停y秒，如此周而复始，记录电机所能进行循环的周期数，测量和记录电机在循环过程中负载电流的变化，并分析损坏的原因，为持续改进提供数据基础。目前的电机寿命测试仪主要有如下两种：

1.采用传统的继电器、时间继电器、计数器等电器元件进行控制，此控制器所采用的元器件较多，且接线复杂，体积庞大，出现故障检修困难，而继电器、时间继电器、计数器等电器本身都是有触点器件，它们本身的寿命往往较被测电机的寿命还要短，与智能仪器无法接口，实用性极差。

2.采用单片机作为控制核心，配置数码管或液晶显示模块，加上简单的键盘作为人机交互界面。由于微型直流电机往往都是有刷电机，该类直流电机在换向时有很大的电磁火花，对单片机组成的控制系统有很大的干扰，经常会出现由于干扰等原因引起的死机等故障，可靠性难以得到保证且人机交互性与系统设计有很大关系，界面往往很难做到很友好。另外该类型的测试仪基本上是单通道的，一次只能测试一个电机。

【发明内容】：

本实用新型的目的在于首先提供一种能多通道同时测试、提高工作效率的微电机寿命测试仪，次之提供一种可靠性高、抗干扰能力强、使用寿命长的微电机寿命测试仪。

为此本实用新型提出了一种微电机寿命测试仪，包括电源电路、主控电路、与所述主控电路电连接的电机驱动电路、电流检测电路和输入输出装置，所述电流检测电路输入端与所述电机驱动电路输出端电连接；还至少包括分别与所述主控电路电连接的第二电机驱动电路、第二电流检测电路；所述第二电机驱动电路输出端与所述第二电流检测电路输入端电连接。

上述的微电机寿命测试仪，所述主控电路是PLC可编程逻辑控制电路，所述电机驱动电路是H桥换向电路。所述H桥换向电路包括MOS管驱动电路和H桥功率电路，所述MOS管驱动电路输入端与所述主控电路电连接，其输出端与所述H桥功率电路输入端电连接，所述H桥功率电路输出端与所述电流检测电路输入端电连接。所述输入输出装置包括触摸屏，与所述主控电路电连接。所述输入输出装置包括声光报警电路，与所述主控电路电连接。所述电流检测电路包括霍尔电流传感器。

上述的微电机寿命测试仪，所述电源电路包括电机用可调直流电源、可编程控制器用DC24V开关电源和MOS管驱动用三组绝对不共地的电源，第一电源VCC1与所述H桥功率电路的第一MOS管Q1电连接，第二电源VCC2所述H桥功率电路的第二MOS管Q2，第三电源VCC3所述H桥功率电路的第三、四MOS管Q3、Q4。所述MOS管的接线端具有大面积覆铜结构。

由于具有多组电机驱动电路和电流检测电路，能多通道同时测试，较之现有技术只采用单通道测试，能够在同一时间成倍或成多倍提高测试电机数量，大大提高了测试的工作效率。

由于本实用新型控制电路采用工业自动化的三大支柱之一的PLC控制，PLC在硬件软件方面都作了很可靠的抗干扰技术，可靠性极高；电机驱动电路采用由MOS管组成的H桥电路是无触点器件，寿命极长；因此本实用新型的可靠性大大提高，使用寿命延长。

触摸屏替代机械按键，操作舒适方便、寿命长；在触摸屏上实现电机测试参数的设定、数据显示、状态监控、故障报警及原因分析等人机交互功能，集中方便；通过TOOL端口连接使接线简化，减少了PLC的IO口，降低成本，并且不占用RS232C通讯端口，使之与上位机包括PC机以及其他智能仪器通讯成为可能；采用霍尔电流传感器检测电流，能够准确的采样电机电流，通过与设定的电流参数进行比较，能够准确的判断电机过流和断路故障。

【附图说明】：

图1为本实用新型的原理图

图2为本实用新型的部分电路方框图

图3为本实用新型的电源部分电原理图

图4为本实用新型的H桥MOS管功率电路和驱动电路及电流检测电路图

图5为本实用新型PLC控制器的IO接线图

图6为本实用新型的声光报警电路图

【具体实施方式】：

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型增设多个电机测试通道，可根据主控电路的性能选择合适的测试通道数量N，当仅增设第二电机驱动电路、第二电流检测电路时，本实用新型为二测试通道，其测试效率提高一倍，

如图2，本实用新型的技术方案如下：它包括电源电路、H桥功率电路、MOS管驱动电路、电流检测电路、PLC可编程逻辑控制器为核心的主控电路、通过PLC的TOOL端口与可编程控制器连接的触摸屏、声光报警电路。

如图3所示，电源部分包括供电机测试用的电机电源、可编程控制器的电源、H桥驱动电路的三组不共地电源及电机保护电路用的一组电源。

如图4所示，H桥MOS管功率电路采用IR公司的MOS管组成H桥电路，以实现电机的正反转，由于测试电机的电流比较大(15A左右)，考虑到50％以上的裕量，所以MOS管采用IRFZ44S，在PCB板上通过大面积的覆铜，来改善功率管的散热，省却了散热片。

MOS管驱动电路通过特殊的供电方式，采用三组绝对不共地的电源：即第一电源VCC1给第一MOS管Q1供电，第二电源VCC2给第二MOS管Q2供电，第三电源VCC3给第三MOS管Q3和第四MOS管Q4供电。由PLC给出正反转驱动信号，通过D1、D2、D3、D4光藕隔离给栅极提供驱动电压实现MOS管的开通与关断，并通过电气闭锁，避免正反转切换时MOS管全部开通而出现短路现象。

电流检测电路采用霍尔电流传感器采样电机电流，提供给AD转换单元FP0-A80，通过AD变换由控制器读取数据，并与设定电机的过流和开路保护电流参数进行比较，发出过流与开路的声光报警信号。

PLC控制器采用松下的FP0-C32T，价格低，体积小，它有32个IO点，能满足5个通道的电机测试所需要的IO点数，具体的IO配置见附图。当PLC接收到输入端口和触摸屏传来的控制命令时输出相应的控制信号，使某个通到执行相应的操作指令；当PLC采集到某一个通道出现过流、开路故障或循环次数到达设定的数据时关闭该通道，并给出相应的报警信号。

如图5所示是PLC的IO接线图，触摸屏通过通讯电缆与PLC连接，数据参数和控制命令由触摸屏设定和发出，通过通讯电缆传送给可编程控制器PLC处理，PLC根据不同的数据和命令输出相应的控制信号；测试参数和运行状态通过PLC处理后，由通讯电缆传送给触摸屏进行显示。根据电机寿命测试要求，确定测试仪的各项功能通过PC机开发出PLC控制程序和人机接口画面，将程序写入PLC，将人机接口画面传送给触摸屏，在触摸屏上即可实现控制操作、参数显示和设定、故障诊断和状态监控的智能测试仪。

如图6所示，声光报警电路采用发光二极管与蜂鸣器串连的方法当某一个通道的测试完毕或电机出现故障，此电路将发出不同的声光报警信号，以提醒操作者。

Claims (8)

1、一种微电机寿命测试仪，包括电源电路、主控电路、与所述主控电路电连接的电机驱动电路、电流检测电路和输入输出装置，所述电流检测电路输入端与所述电机驱动电路输出端电连接；  其特征是：还至少包括分别与所述主控电路电连接的第二电机驱动电路、第二电流检测电路；所述第二电机驱动电路输出端与所述第二电流检测电路输入端电连接。

2、如权利要求1所述的微电机寿命测试仪，其特征是：所述主控电路是PLC可编程逻辑控制电路，所述电机驱动电路是H桥换向电路。

3、如权利要求2所述的微电机寿命测试仪，其特征是：所述H桥换向电路包括MOS管驱动电路和H桥功率电路，所述MOS管驱动电路输入端与所述主控电路电连接，其输出端与所述H桥功率电路输入端电连接，所述H桥功率电路输出端与所述电流检测电路输入端电连接。

4、如权利要求3所述的微电机寿命测试仪，其特征是：所述输入输出装置包括触摸屏，与所述主控电路电连接。

5、如权利要求4所述的微电机寿命测试仪，其特征是：所述输入输出装置包括声光报警电路，与所述主控电路电连接。

6、如权利要求1-5中任一项所述的微电机寿命测试仪，其特征是：所述电流检测电路包括霍尔电流传感器。

7、如权利要求3所述的微电机寿命测试仪，其特征是：所述电源电路包括电机用可调直流电源、可编程控制器用DC24V开关电源和驱动电路用三组绝对不共地的电源，第一电源(VCC1)与所述H桥功率电路的第一MOS管(Q1)电连接，第二电源(VCC2)所述H桥功率电路的第二MOS管(Q2)，第三电源(VCC3)所述H桥功率电路的第三、四MOS管(Q3、Q4)。

8、如权利要求7所述的微电机寿命测试仪，其特征是：所述MOS管的接线端具有大面积覆铜结构。

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