專利名稱：電機繞組焊接和線圈電阻測試方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電機繞組焊接和線圈電阻測試方法及系統(tǒng)，用于工業(yè)現(xiàn)場電機繞組測量上，屬于電機繞組測量技術領域。
背景技術：
電機的質(zhì)量很大程度決定于繞組的質(zhì)量，焊接時的好壞直接影響繞組的質(zhì)量，進行電機繞組焊接和線圈電阻測試可發(fā)現(xiàn)繞組的質(zhì)量問題。目前國內(nèi)傳統(tǒng)的方法是四探針法，即將換向片之間相鄰電阻一個一個測出，然后與標準轉(zhuǎn)子的相應阻值比較，再解多元行列式來得出結(jié)果，這種方法需制作標準轉(zhuǎn)子，且要找到換向片之間的一一對應關系，誤差較大。國外傳統(tǒng)的方法是在被測轉(zhuǎn)子對稱位置分別建立兩個恒流源，然后調(diào)節(jié)其中一個恒流源的大小，使其某處電位為零或某兩個電壓相同來尋找到平衡點，再進行計算，這種方法線路復雜，每次都要調(diào)節(jié)電流的大小，時間長，不適用于工業(yè)現(xiàn)場實際使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種誤差小、線路簡單、適用于工業(yè)現(xiàn)場實際使用的電機繞組焊接和線圈電阻測試方法及系統(tǒng)。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術方案是提供一種電機繞組焊接和線圈電阻測試方法，其特點在于，采用一個恒流源，每次恒流源建立時，同時測三個電壓，有多少換向片就切換N次直至測完為止，其測試方法包括(1)將電機被測轉(zhuǎn)子裝到電機繞組焊接和線圈電阻測試夾具上；(2)建立一個恒流源；(3)將恒流源和三組電壓測試探針聯(lián)接到被測轉(zhuǎn)子的換向片上；(4)施加一恒流源于兩相鄰換向片N和N-1之間；(5)測量相鄰換向片N與N+1、N+1與N+2、N+2與N+3之間的相鄰電壓，分別記為Vn·n+1、Vn+1·n+2、Vn+2·n+3；
(6)將恒流源移到下兩個換向片之間，切換換向片，測量相鄰換向片N+1與N+2、N+2與N+3、N3與N+4之間的相鄰電壓，依次類推，直至測完為止；(7)計算焊接電阻；rn＝Vn·n+1/I1-Vn+1·n+2/I1Vn·n+1`/Vn+2·n+3`其中Vn·n+1`、Vn+2·n+3`代表上一次測得的后兩個電壓，I1代表電流；(8) 計算線圈電阻rn＝Vn·n+1/I1-Vn+1·n+2/I1 Rn/R(n+1)所以可推出下列公式V2·3·R1+(I1·r1-V1.2)·R2＝0V3·4·R2+(I1·r2-V2.3)·R3＝0V(n+1)·(n+2)·Rn+(I1·rn-Vn·(n+1))·Rn+1＝0其中Rn為即R1+K1·R2＝0R1+K2·R3＝0Rn+Kn·Rn+1＝0其中Kn＝I1·rn-Vn·n+1/Vn+1·n+2解此多元一次方程組就可求出每一個線圈電阻。
完成這些方法所需的電機繞組焊接和線圈電阻測試系統(tǒng)包括(1)電機繞組焊接和線圈電阻測試夾具；(2)恒流源G發(fā)生器；(3)開關模塊；(4)信號調(diào)理模塊；(5)工業(yè)控制計算機及相關軟件；(6)多通道A/D轉(zhuǎn)換卡；
(7)光電隔離開關量I/O板；(8)人機界面。
工業(yè)控制計算機通過光電隔離開關量I/O板控制開關模塊來控制電機繞組焊接和線圈電阻測試儀上的探針切換合上，然后恒流源G通過開關模塊進入被測轉(zhuǎn)子的某兩個換向片，同時測出三個相鄰電壓信號，通過開關模塊輸出并經(jīng)信號調(diào)理模塊調(diào)理后由多通道A/D轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)換后，由工業(yè)控制計算機及相關軟件進行處理及運算，人機界面用于設置和顯示參數(shù)和結(jié)果。
本發(fā)明的優(yōu)點是可測各種規(guī)格的轉(zhuǎn)子，誤差小、線路簡單、適用于工業(yè)現(xiàn)場實際使用。


圖1為電機繞組焊接和線圈電阻測試方法方塊流程圖；圖2為電機繞組焊接和線圈電阻測試系統(tǒng)示意圖；圖3為被測轉(zhuǎn)子通過開關模塊和探針聯(lián)接方式示意圖；圖4為第一次測試時恒流源及測量三個電壓的位置示意圖；圖5為第二次測試時恒流源及測量三個電壓的位置示意圖。
具體實施例方式選取被測轉(zhuǎn)子換向片為12片來具體說明電機繞組焊接和線圈電阻測試方法及系統(tǒng)。
如圖2所示，為電機繞組焊接和線圈電阻測試系統(tǒng)示意圖，它包括；(1)電機繞組焊接和線圈電阻測試夾具；(2)恒流源發(fā)生器；(3)開關模塊；(4)信號調(diào)理模塊；(5)工業(yè)控制計算機及相關軟件；(6)多通道A/D轉(zhuǎn)換卡；(7)光電隔離開關量I/O板；(8)人機界面。
如圖3聽示，為被測轉(zhuǎn)子通過開關模塊和探針聯(lián)接方式示意圖，BO1為開關模塊，BO2為被測轉(zhuǎn)子示意圖，BO3為探針，r為焊接電阻，R為線圈電阻。
如圖4、5聽示，為第一、二次測試時恒流源及測量三個電壓的位置示意圖，其中G為恒流源發(fā)生器，I為電流，P1-P12代表換向片，r1-r12分別代表每一個對應的焊接電阻，R1-R12分別代表每一個對應的線圈電阻，V1、V2、V3代表三個電壓即多通道A/D轉(zhuǎn)換卡的三個電壓輸入端。
如圖1所示，為電機繞組焊接和線圈電阻測試方法方塊流程圖，采用一個恒流源，每次恒流源建立時，同時測三個電壓，12片換向片就切換12次直至測完為止，其測試方法包括(1)將電機被測轉(zhuǎn)子裝到電機繞組焊接和線圈電阻測試儀上；(2)建立一個恒流源G；(3)將恒流源G和三組電壓測試探針聯(lián)接到被測轉(zhuǎn)子的換向片上；(4)施加一恒流源于兩相鄰換向片P1和P12之間，如圖4所示；(5)測量相鄰換向片P1與P2、P2與P3、P3與P4之間的相鄰電壓，分別記為V1·2、V2·3、V3·4，由于取代電壓表的多通道A/D轉(zhuǎn)換卡的輸入阻抗非常高，所以可以得出下列式子V1·2＝I1r1+I1bR1(1)V2·3＝I1bR2(2)V3·4＝I1bR3(3)由(1)得r1＝V1·2-I1bR1/I1＝V1·2/I1-V2·3//R2·R1/I1＝V1·2/I1-V2·3/I1·R1/R2(4)由(2)(3)式知V2·3/V3·4＝R2/R3(5)同樣有V1·2`/V2·3`＝R21/R2(6)其中V1·2`和V2·3`為上一次測得P1和P2、P2和P3之間電壓，即恒流源建立在P11和P12之間測得的后二個電壓，這樣有r1＝V1·2/I1-V2·3/I1·V1·2`/V2·3`(7)
(6)將恒流源移到P1和P2之間，切換換向片，測量相鄰換向片P2與P3、P3和P4、P4和P5之間的相鄰電壓，如圖5所示然后用多通道A/D轉(zhuǎn)換卡三個電壓測量端V1、V2、V3測出對應的三個電壓V2·3`、V3·4`、V4·5`，同樣可得出下列式子V2·3＝I1r2+I1bR2(8)V3·4＝I1bR3(9)V4·5＝I1bR4(10)由(8)、(9)得r2＝V2·3`/I1-V3·4`/I1·R2/R3將式(5)代入得r2＝V2·3`/I1-V3·4`/I1·V2·3/V3·4(11)對于其余的焊接電阻可由(7)和(11)引出(7)計算焊接電阻；rn＝Vn·n+1/I1-Vn+1·n+2/I1·Vn·n+1`/Vn+2·n+3`其中Vn·n+1`、Vn+2·n+3`代表上一次測得的后兩個電壓，I1代表電流；(6)計算線圈電阻rn＝Vn·n+1/I1-Vn+1·n+2/I1Rn/R(n+1)所以可推出下列公式V2·3·R1+(I1·r1-V1·2)·R2＝0V3·4·R2+(I1·r2-V2·3)·R3＝0V(n+1)·(n+2)·Rn+(I1·rn-Vn·(n+1))·Rn+1＝0其中Rn為即R1+K1·R2＝0R1+K2·R3＝0....
Rn+Kn·Rn+1＝0其中Kn＝I1·rn-Vn·n+1/Vn+1·n+2由于使用了計算機，這種計算變得不再復雜。
權利要求
1.一種電機繞組焊接和線圈電阻測試方法，其特征在于，采用一個恒流源，每次恒流源建立時，同時測三個電壓，有多少換向片就切換N次直至測完為止，其測試方法包括(1)將電機被測轉(zhuǎn)子裝到電機繞組焊接和線圈電阻測試夾具上；(2)建立一個恒流源；(3)將恒流源和三組電壓測試探針聯(lián)接到于兩相鄰換向片上(4)施加一恒流源于兩相鄰換向片N和N-1之間；(5)測量相鄰換向片N與N+i、N+1與N+2、N+2與N+3之間的相鄰電壓，分別記為Vn，n+1、Vn+1·n+2、Vn+2·n+3；(6)將恒流源移到下兩個換向片之間，切換換向片，測量相鄰換向片N+1與N+2、N+2與N+3、N+3與N+4之間的相鄰電壓，依次類推，直至測完為止；(7)計算焊接電阻；rn＝Vn·n+1/I1-Vn+1·n+2/I1Vn·n+1`/Vn+2·n+3`其中Vn·m+1`、Vn+2·n+3`代表上一次測得的后兩個電壓，I1代表電流；(8)計算線圈電阻；rn＝Vn·n+1/I1-Vn+1·n+2/I1 Rn/R(n+1)所以可推出下列公式V2 3·R1+(I1·r1-V1.2)·R2＝0V3 4·R2+(I1·r2-V2.3)·R3＝0V(n+1) (n+2)·Rn+(I1·rn-Vn·(n+1))·Rn+1＝0其中Rn為即R1+K1·R2＝0R1+K2·R3＝0Rn+Kn·Rn+1＝0其中Kn＝I1·rn-Vn·n+1/Vn+1·n+2解此多元一次方程組就可求出每一個線圈電阻。
2.使用這些方法所需的電機繞組焊接和線圈電阻測試系統(tǒng)包括(1)電機繞組焊接和線圈電阻測試夾具；(2)恒流源發(fā)生器；(3)開關模塊；(4)信號調(diào)理模塊；(5)工業(yè)控制計算機及相關軟件；(6)多通道A/D轉(zhuǎn)換卡；(7)光電隔離開關量I/O板；(8)人機界面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機繞組焊接和線圈電阻測試方法，其特點在于，采用一個恒流源，每次恒流源建立時，同時測三個電壓，有多少換向片就切換N次直至測完為止，使用這些方法所需的電機繞組焊接和線圈電阻測試系統(tǒng)包括電機繞組焊接和線圈電阻測試夾具、恒流源發(fā)生器、開關模塊、信號調(diào)理模塊、工業(yè)控制計算機及相關軟件、多通道A/D轉(zhuǎn)換卡、光電隔離開關量I/O板、人機界面。本發(fā)明得優(yōu)點是可測各種規(guī)格的轉(zhuǎn)子，誤差小、線路簡單、適用于工業(yè)現(xiàn)場實際使用。
文檔編號G01R31/34GK1510431SQ0215773
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月25日 優(yōu)先權日2002年12月25日
發(fā)明者陳欣, 王清瑜, 蔡夏水, 陳 欣 申請人:上海電動工具研究所