一種無刷直流電機(jī)測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測試裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種無刷直流電機(jī) 測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 無刷直流電機(jī)在生產(chǎn)過程中，需要進(jìn)行電路板調(diào)試、測試驗(yàn)收、性能試驗(yàn)、環(huán)境試 驗(yàn)等過程。電路板調(diào)試為電機(jī)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，電機(jī)性能離散性大，經(jīng)常出現(xiàn)過電流及短路現(xiàn)象， 測試驗(yàn)收為電機(jī)常規(guī)項(xiàng)目驗(yàn)收，一般需要測量電機(jī)順時(shí)針及逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)下的相關(guān)參數(shù)，其 設(shè)備需要能控制電機(jī)轉(zhuǎn)向，并測量顯示電機(jī)供電電壓、供電電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速等性能參數(shù)。性 能試驗(yàn)和環(huán)境試驗(yàn)屬于電機(jī)在嚴(yán)酷工作環(huán)境下的性能考核，可能會出現(xiàn)機(jī)械故障、嚴(yán)重過 載等現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場狀況需要采取緊急停止和過負(fù)荷保護(hù)措施，試驗(yàn)后需要驗(yàn)證電機(jī)相關(guān) 性能，一般需要測量電機(jī)供電電壓、供電電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)。因此需要多套電源、測試 儀表和相關(guān)的控制保護(hù)設(shè)備。
[0003] 人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果優(yōu)良的無刷直流電機(jī)測試裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的無刷直流電機(jī)測試裝置。
[0005] 所述無刷直流電機(jī)測試裝置構(gòu)成如下：電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件、系統(tǒng)保護(hù)組件和測試數(shù)據(jù) 顯示組件；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件包括：直流穩(wěn)壓電源11、濾波電路12、三相開關(guān)器件13、轉(zhuǎn)向 控制單元14和霍爾譯碼電路15;系統(tǒng)保護(hù)組件包括電壓電流檢測單元21、緊急停止保護(hù)單 元22、電流控制單元23和PffM調(diào)制電路24 ;操作人員可以根據(jù)現(xiàn)場使用情況，若需要立刻 停止測試系統(tǒng)，可下達(dá)手動(dòng)急停指令26,關(guān)閉測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)緊急停止功能。測試數(shù)據(jù)顯示 組件包括電壓顯示單元31、電流顯示單元32和轉(zhuǎn)速顯示單元33 ;三相開關(guān)器件13依次通 過電壓電流檢測單元21、緊急停止保護(hù)單元22和濾波電路12與直流穩(wěn)壓電源11相連，電 壓電流檢測單元21通過電壓傳感器及電流傳感器檢測電壓值和電流值，電壓電流檢測單 元21將電壓信號發(fā)送給電壓顯示單元31，電壓電流檢測單元21將電流信號發(fā)送給緊急停 止保護(hù)單元22、電流控制單元23和電流顯示單元32,電壓顯示單元31和電流顯示單元32 將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為5位十進(jìn)制信號，并通過數(shù)碼管顯示，便于操作人員讀取。若測試裝置出 現(xiàn)過負(fù)荷或短路現(xiàn)象，會產(chǎn)生極大的過載電流或短路電流，損壞測試裝置。電壓電流檢測單 元21將測量到得電流值與預(yù)先設(shè)定的電流上限比較，若超過裝置能承受的電流上限，則通 過緊急停止保護(hù)單元22自動(dòng)切斷系統(tǒng)電源，保護(hù)后續(xù)各功能單元不受過載及短路電流破 壞，實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)。電流控制單元23通過PffM調(diào)制電路24與三相開關(guān)器件 13相連，限流保護(hù)功能通過電流控制單元23和PffM調(diào)制電路24電路實(shí)現(xiàn)。電流控制單元 23將電流檢測信號與電流控制信號25進(jìn)行比較，若系統(tǒng)電流檢測信號超過電流控制信號 25的要求，則電流控制單元向PffM調(diào)制電路24發(fā)送降低電流的指令。通過PffM調(diào)制電路 24減小PffM波形的占空比，降低三相開關(guān)器件13導(dǎo)通時(shí)間，進(jìn)而降低系統(tǒng)電流，實(shí)現(xiàn)限制電 流保護(hù)系統(tǒng)的功能。三相開關(guān)器件13與無刷直流電機(jī)4相連，霍爾譯碼電路15與三相開 關(guān)器件13和無刷直流電機(jī)4中的霍爾傳感器5相連，霍爾傳感器5與轉(zhuǎn)速顯示單元33相 連，霍爾傳感器5將霍爾位置信號發(fā)送給轉(zhuǎn)速顯示單元33,轉(zhuǎn)速顯示單元33先測量出位置 信號的頻率值，通過公式1將頻率值轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速值，通過數(shù)碼管顯示。實(shí)現(xiàn)測量電機(jī)供電電 壓、供電電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速等性能參數(shù)，并進(jìn)行數(shù)字顯示，便于讀取記錄。
[0007] 其中：η--電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位rpm;
[0008] f--位置?目號頻率，單位Hz ;
[0009] ρ--電機(jī)極對數(shù)，由被測電機(jī)確定。
[0010] 直流穩(wěn)壓電源11和轉(zhuǎn)向控制單元14與霍爾譯碼電路15相連；無刷直流電機(jī)測試 時(shí)，通過霍爾傳感器5將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置轉(zhuǎn)化為電平信號，霍爾譯碼電路15結(jié)合轉(zhuǎn)向控制信 號16和位置電平信號，按照表1所示的繞組導(dǎo)通邏輯關(guān)系輸出三相開關(guān)器件13的通斷信 號，驅(qū)動(dòng)控制三相開關(guān)器件13導(dǎo)通或斷開，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制轉(zhuǎn)向的功能。
[0011] 所述濾波電路12構(gòu)成如下：電感121、電容122和電容123 ;電容122和電容123 并聯(lián)后與電感121串聯(lián)；所述電感121采用Φ 2的圓銅漆包線繞制而成，其繞制匝數(shù)為10~ 20匝；所述電容122為高頻陶瓷電容，其電容值為0.1 uF;所述電容123為電解電容，其電容 值為 3300uF。
[0012] 所述通用無刷電機(jī)測試設(shè)備測試數(shù)據(jù)的最大電壓為200V，精度0. 5 %;最大電流為 50A，精度0.5%;轉(zhuǎn)速為30~lOOOOOrpm，精度1%。可測試電機(jī)的極對數(shù)可以為1，2,4,6， 8，10，12，14中之一；功率為10~1500W。緊急停止的電流上限為35A，可以在0.1 s內(nèi)完成 電機(jī)的緊急停止。電流控制信號可為〇~30A內(nèi)任意數(shù)值，控制精度可達(dá)2%。

[0015] 無刷直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、轉(zhuǎn)速高、效率高、易于控制等眾多優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于航 天航空、軌道交通、電力機(jī)車、精密機(jī)床等領(lǐng)域。無刷直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，需要霍爾傳感器將 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置轉(zhuǎn)化為電平信號，霍爾譯碼電路將位置電平信號轉(zhuǎn)換為三相開關(guān)器件的通斷 信號，并驅(qū)動(dòng)三相開關(guān)器件導(dǎo)通或斷開，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功能。無刷直流電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)、驗(yàn)收、 試驗(yàn)等環(huán)節(jié)均需要進(jìn)行電機(jī)性能測試。所述無刷直流電機(jī)測試裝置極大的減少電機(jī)調(diào)試、 測試、驗(yàn)收及試驗(yàn)所需要的相關(guān)設(shè)備，簡化操作流程，提高生產(chǎn)效率。
[0016] 本發(fā)明所述無刷直流電機(jī)測試裝置具有電機(jī)轉(zhuǎn)向可控、緊急停止、限流保護(hù)、過負(fù) 荷保護(hù)和短路保護(hù)等功能，并可測量及顯示電機(jī)供電電壓、供電電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速等性能參 數(shù)。滿足電機(jī)研制生產(chǎn)過程中，各環(huán)節(jié)試驗(yàn)及測量要求。
【附圖說明】
[0017] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
[0018] 圖1為無刷直流電機(jī)測試裝置原理示意圖；
[0019] 圖2為濾波電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】 [0020] 實(shí)施例1
[0021] 所述無刷直流電機(jī)測試裝置構(gòu)成如下：電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件、系統(tǒng)保護(hù)組件和測試數(shù)據(jù) 顯示組件；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件包括：直流穩(wěn)壓電源11、濾波電路12、三相開關(guān)器件13、轉(zhuǎn)向 控制單元14和霍爾譯碼電路15;系統(tǒng)保護(hù)組件包括電壓電流檢測單元21、緊急停止保護(hù)單 元22、電流控制單元23和PffM調(diào)制電路24 ;操作人員可以根據(jù)現(xiàn)場使用情況，若需要立刻 停止測試系統(tǒng)，可下達(dá)手動(dòng)急停指令26,關(guān)閉測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)緊急停止功能。測試數(shù)據(jù)顯示 組件包括電壓顯示單元31、電流顯示單元32和轉(zhuǎn)速顯示單元33 ;三相開關(guān)器件13依次通 過電壓電流檢測單元21、緊急停止保護(hù)單元22和濾波電路12與直