SI23520A - Tester in postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja - Google Patents
Tester in postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja Download PDFInfo
- Publication number
- SI23520A SI23520A SI201000329A SI201000329A SI23520A SI 23520 A SI23520 A SI 23520A SI 201000329 A SI201000329 A SI 201000329A SI 201000329 A SI201000329 A SI 201000329A SI 23520 A SI23520 A SI 23520A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- signals
- tester
- electric motor
- stator
- digital
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Tester in postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja s pomočjo strojne opreme ter primerne programske opreme električno poveže posamezne dvojice signalov sosednjih Hallovih senzorjev na dva digitalna vhoda mikroprocesorja. Ta električna povezava je lahko izvedena s pomočjo programabilnega logičnega vezja CPLD, če pa je procesor dovolj zmogljiv, pa to povezavo, oziroma izbiro posameznih dvojic signalov, izvede mikroprocesor sam. Mikroprocesor nato izmeri ter izračuna razmerje med časoma, ko sta digitalna signala izbranih dveh Hall-ovih sond v eni periodi enaka in skupnim časom, ko sta signala digitalno enaka ali različna, kar pa je v bistvu perioda signalov Hall-ovih sond.
Description
TESTER IN POSTOPEK TESTIRANJA SMERI VRTENJA IN PRAVILNOSTI VEZAVE STATORJEV ELEKTROMOTORJA
PODROČJE TEHNIKE
Elektrotehnika; meritve; elektromotorji
TEHNIČNI PROBLEM
Tehnični problem, ki ga rešuje predmet izuma, je zamudno (ročno) premikanje testerja po sosednjih dvojicah statorja, nadalje zamudnost meritve, nadalje velikost odprtine, potrebne za ročno premikanje testerja, nadalje nezanesljivost pri kotih 0 (rad) in π (rad), nadalje različnost rezultatov glede na pozicijo Hall-ove sonde na zob statorja ter tudi pomanjkljivosti, razvidne pri elektromotorjih, pri katerih je število polov elektromotorja p primerljivo s številom zob statorja z
STANJE TEHNIKE
Obstoječi tester (za potrebe te prijave imenovan v nadaljevanju »testerl«) smeri vrtenja in pravilnosti vezave vezave je opisan v patentni prijavi DE102006050551 Al. Deluje s samo dvema detektorjema magnetnega polja, v konkretnem primeru z dvema digitalnima bipolarnima Hall senzorjema. Stator je v času testiranja vzbujan s trifazno napetostjo, ki ustvarja vrtilno magnetno polje. Testerl detektira magnetno polje med dvema sosednjima zoboma statorja elektromotorja, zato je testerl primeren za vse motorje, tako rotacijske kot tudi linearne, asinhronske in sinhronske stroje. Ker sta uporabljena le dva senzorja magnetnega polja, moramo s premikanjem testerjal po celotnem statorju preveriti smer vrtenja in pravilnost vezave celotnega statorja elektromotorja. Delovanje testerjal temelji na primerjavi signalov obeh Hallovih senzorjev in sicer tako, da ugotavlja digitalno vrednost signala 2. Hall-ove sonde ob spremembi signala 1. Hall-ove sonde z digitalne vrednosti nič (0) na vrednost ena (1): če je vrednost 2. Hall-ove sonde takrat 0, je smer vrtenja na primer levo (+), če pa je takrat vrednost 2. Hall-ove sonde 1, pa je smer vrtenja desno (-). Testerl javlja stanje statorja na testirani dvojici zob preko petih svetlečih diod LED. Prvi dve, ki sta locirani pri vsakem testiranem zobu, povesta, ali je posamezni zob statorja sploh magnetno aktiven, kar je predpogoj, da tester sploh deluje. Če je smer vrtenja +, se aktivira LED3, če je smer vrtenja pa se aktivira LED5. LED4 pa javlja morebitno neveljavnost meritve, ki se lahko pojavi pri električnih kotih blizu 7r[rad] ali 0[rad].
Slabosti testerjal so naslednje:
Tester moramo ročno premikati po vseh sosednjih dvojicah statorja
Meritev je lahko zamudna in ni primerna za večje serije
Delavec lahko prehitro premika tester, kar poslabša zanesljivost testerja
Pri manjših motorjih je odprtina, predvidena za rotor, lahko premajhna za roko in testerl
Pri električnih kotih blizu pi[rad] ali 0[rad] je tester nezanesljiv
Rezultat je lahko različen glede na pozicijo Hall-ove sonde na zob statorja
Pomankljivosti testerjal so posebej izrazite pri elektromotorjih, pri katerih je število polov elektromotorja p primerljivo s številom zob statorja z- To je pri tako imenovanih direct drive elektromotorjih, kjer je število zob primerljivo s številom polov, na primer število zob z=12 in število polov pa je p=\ 0.
OPIS NOVE REŠITVE
Zgoraj predstavljeni tehnični problem rešuje tester in postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja (tester po tem izumu je v nadaljevanju za potrebe te prijave imenovan »tester2«),
Tester2 odpravlja vse pomanjkljivosti testerjal. Na samem testerju je prisotnih toliko senzorjev magnetnega polja, kot je število zob statorja elektromotorja, zato testerja med meritvijo ni potrebno premikati. Tester2 je prav tako kot testerl primeren za uporabo za vse vrste elektromotorjev, tako rotacijske kot tudi linearne asinhronske in sinhronske stroje, le primerno prilagoditi gaje potrebno.
Tester2 s pomočjo strojne opreme ter primerne programske opreme električno poveže posamezne dvojice signalov sosednjih Hallovih senzorjev na dva digitalna vhoda mikroprocesorja. Ta električna povezava je lahko izvedena s pomočjo programabilnega logičnega vezja CPLD, če pa je procesor dovolj zmogljiv, pa to povezavo, oziroma izbiro posameznih dvojic signalov, izvede mikroprocesor sam. Mikroprocesor nato izmeri ter izračuna razmerje med časoma, ko sta digitalna signala izbranih dveh Hall-ovih sond v eni periodi enaka in skupnim časom, ko sta signala digitalno enaka ali različna, kar pa je v bistvu perioda signalov Hall-ovih sond.
Meritev lahko zaradi večje natančnosti poteka več period, v našem primeru je to 10 period, pri čemer je perioda določena kot čas med dvema spremembama vrednosti digitalnega signala z 0 na 1 ali z 1 na 0. Bistvo je v tem, da ob prehodih digitalnega signala na primer prve od izbrane dvojice Hall sonde z vrednosti 0 na vrednost 1 preveri digitalno vrednost druge od izbrane dvojice Hall sond. Če je vrednost 0, se vrti v eno smer, če je vrednost 1, pa v drugo smer. Zopet zaradi večje zanesljivosti to poteka več period signalov Hall sond, v našem primeru je to 10 period. Pri električnih kotih zelo blizu 7t[rad] ali 0[radj je tudi testerž nezanesljiv, vendar pa to nezanesljivost upošteva programska oprema Testerja2 v svoji v programski opremi zapisana diagnostika. Podatke o električnih kotih in smereh vrtenja vseh dvojic signalov od 1 do z Hallovih senzorjev Tester2 shrani v podatkovno bazo in na osnovi teh podatkov programska oprema Testerja2 odloči, ali je stator elektromotorja pravilno zvezan in ali se vrti v pravo smer (mikroprocesor na osnovi podatkov o posameznih električnih kotih med sosednjimi zobi izračuna vsoto električnih kotov. Če so vsi trije od spodaj naštetih pogojev izpolnjeni, je stator zvezan OK). Osnovna diagnostika, ki poteka v samemTesterju2, odloča na osnovi treh podatkov:
Vsota električnih kotov mora biti blizup*7t[rad],
Posamezni električni koti morajo biti v določenih mejah [amin ... amax],
Smeri vrtenja, ki se jih lahko (zanesljivo) določi, morajo biti vse v isto smer.
Stator konkretnega motorja ima na primer dvanajst zob z=12 ter je zvezan tako, da ima deset polov p=10. Vsota vseh dvanajstih električnih kotov mora biti okrog 10*7t[rad], vendar dopuščamo tolerance od 9.80*7i[rad], do 10.2*7r[rad]. Posamezni električni koti morajo biti med 0.69*7i[rad] do 0.96*Ti[rad], to pa sta amin ter amax. Te vrednosti so določene za vsak primer motorjev posebej. Smer vrtenja je določena zanesljivo, če v posameznem primeru določevanja smeri med dvema zoboma od desetih poskusov vsaj devetkrat, oziroma v večini poskusov, določi isto smer vrtenja in da so pri vseh dvojicah signalov, ko lahko zanesljivo določi smer vrtenja, te smeri enake.
Osnovna diagnostika, ki poteka znotraj Testerja2, pove samo, ali je z vezavo statorja vse v redu ali ne. Tester2 pa podatke o številki dvojice zob, električnih kotov in smeri vrtenja pošilja tudi preko komunikacijskega kanala v nadrejeni računalnik, kjer pa lahko poteka napredna diagnostika, ki lahko v primeru napake tudi pove, kaj je z vezavo statorja elektromotorja narobe (to se dogaja v nadrejenem računalniku, lahko s pomočjo statističnih metod, umetne nevronske mreže ali podobno.
V nadaljevanju je predmet izuma opisan s pomočjo skice, pri čemer je skica del patentne prijave in je na skici prikazan primer Testerja2 za rotacijske motorje. z=l2, p= 10.
Slika 1 prikazuje vezje testerja 1, mikroprocesor 2, Hall-ove sonde 3, CPLD - programabilno digitalno vezje 4, LED za notranjo oziroma osnovno diagnostiko 5, konektor za napajanje testerja in komunikijacijo z nadrejenim računalnikom 6, jarem statorja elektromotorja 7 in tuljave navitja statorja elektromotorja 8.
Claims (6)
1. Tester smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja, ki obsega vsaj en par senzorjev magnetnega polja, prednostno Hall-ovih senzorjev, označen po tem, da tester obsega toliko senzorjev magnetnega polja, kolikor je število zob statorja elektromotorja.
2. Tester po zahtevku 1, označen po tem, da tester izbere posamezne dvojice signalov, ki jih posredujejo senzorji magnetnega polja in med sosednjimi zobmi statorja izmeri električne kote.
3. Tester po zahtevku 1, označen po tem, da se električno poveže posamezne dvojice signalov sosednjih Hallovih senzorjev na dva digitalna vhoda mikroprocesorja, pri čemer je povezava prednostno izvedena s pomočjo programabilnega logičnega vezja CPLD, pri čemer se nato izmeri ter izračuna razmerje med časoma, ko sta digitalna signala izbranih dveh Hall-ovih sond v eni periodi enaka in skupnim časom, ko sta signala digitalno enaka ali različna.
4. Postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja, označen po tem, da naprava po kateremkoli prejšnjem zahtevku izbere najmanj dve dvojici Hallovih sond, nadalje, da ob prehodih digitalnega signala na primer prve od izbrane dvojice Hall sonde z vrednosti 0 na vrednost 1 preveri digitalno vrednost druge od izbrane dvojice Hall sond, nadalje daje ugotovljeno, da se elektromotor pri vrednosti 0 vrti v eno smer, pri vrednosti 1 pa v drugo smer.
5. Postopek po zahtevku 4, označen po tem, da meritev poteka več period, prednostno 10 period.
6. Postopek po zahtevkih 4 ali 5, označen po tem, da se ugotovi pravilnost vezave statorja, kolikor je izpolnjeno, da je vsota izmerjenih električnih kotov blizu p(število /?o/ov)*K[rad], nadalje, da so posamezni električni koti v mejah med amin in amax, prednostno med 0.69*7t[rad] do 0.96*7i[rad], ter končno, da so smeri vrtenja, ki so določljive, v isto smer.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI201000329A SI23520A (sl) | 2010-10-19 | 2010-10-19 | Tester in postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja |
| EP11810704.4A EP2630449A2 (en) | 2010-10-19 | 2011-10-19 | Tester for determination of machine rotation direction and accuracy of stator winding connection |
| PCT/SI2011/000060 WO2012053991A2 (en) | 2010-10-19 | 2011-10-19 | Tester for determination of machine rotation direction and accuracy of stator winding connection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI201000329A SI23520A (sl) | 2010-10-19 | 2010-10-19 | Tester in postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI23520A true SI23520A (sl) | 2012-04-30 |
Family
ID=45498090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI201000329A SI23520A (sl) | 2010-10-19 | 2010-10-19 | Tester in postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2630449A2 (sl) |
| SI (1) | SI23520A (sl) |
| WO (1) | WO2012053991A2 (sl) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007189841A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Ichinomiya Denki:Kk | ブラシレスモータ |
| DE102006050551A1 (de) | 2006-10-26 | 2008-06-26 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zum Bestimmen einer Phasenlage von zwei Magnetfeldern und Verfahren zum Überprüfen von Statorwicklungen |
| EP2214296B1 (en) * | 2009-02-03 | 2012-01-25 | Robert Bosch Gmbh | Electronically communated motor assembly |
-
2010
- 2010-10-19 SI SI201000329A patent/SI23520A/sl not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-10-19 EP EP11810704.4A patent/EP2630449A2/en not_active Withdrawn
- 2011-10-19 WO PCT/SI2011/000060 patent/WO2012053991A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012053991A4 (en) | 2012-12-06 |
| WO2012053991A3 (en) | 2012-09-07 |
| WO2012053991A2 (en) | 2012-04-26 |
| EP2630449A2 (en) | 2013-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101279193B1 (ko) | 절연 열화 검출 장치 | |
| Haylock et al. | Operation of fault tolerant machines with winding failures | |
| CN102769428B (zh) | 具备绝缘劣化检测装置的电机控制装置及电机的绝缘劣化检测方法 | |
| CN103986387B (zh) | 交流电动机的控制装置及控制方法 | |
| US8174223B2 (en) | Method of detecting state of synchronization loss in stepping motor | |
| CN103926508B (zh) | 一种用于电机定子绕组的检测系统及方法 | |
| CN104165649B (zh) | 一种无刷直流电机霍尔传感器上电自检测方法 | |
| CN105227011B (zh) | 电流控制的无刷马达中的无传感器的bemf测量 | |
| CN102576219A (zh) | 用于以故障保护方式监控在电驱动器上的运动参数的方法和装置 | |
| CN106655959A (zh) | 一种无刷直流电机转速测量方法 | |
| CN106019073B (zh) | 一种基于信号注入的永磁同步电机定子绕组电阻性失衡故障诊断方法 | |
| RU2540455C2 (ru) | Датчик углового положения и узел, содержащий вращающуюся систему и такой датчик | |
| Karmaker | Broken damper bar detection studies using flux probe measurements and time-stepping finite element analysis for salient-pole synchronous machines | |
| TW200616321A (en) | Rotation control apparatus and method, and electronic device wherein the rotation control apparatus can be used | |
| Cao et al. | Analysis of inter-turn short-circuit faults in brushless DC motors based on magnetic leakage flux and back propagation neural network | |
| JP5503004B2 (ja) | 同期機械のロータ位置を検出するための方法と装置 | |
| SI23520A (sl) | Tester in postopek testiranja smeri vrtenja in pravilnosti vezave statorjev elektromotorja | |
| KR101272949B1 (ko) | 친환경 차량의 레졸버 오결선 검출장치 및 방법 | |
| CN109416388A (zh) | 用于诊断借助于电驱动马达驱动的机械系统的装置 | |
| Sułowicz et al. | The method of current measurement in the rotor cage bars of prototype induction motor with the use of Rogowski coils | |
| CN110286322A (zh) | 一种压缩机用ipm电机退磁电流测试装置及测试方法 | |
| Stojičić et al. | A method to detect missing magnetic slot wedges in AC machines without disassembling | |
| JP5370397B2 (ja) | モータ速度監視装置 | |
| Krah et al. | Safety Related Current Monitoring for Multiphase Motors built with Digital Current Transducers | |
| US10161735B2 (en) | Apparatus for determining the angular position of the rotor of an electric machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20120507 |
|
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20170728 |