专利名称：永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及损耗测试技术领域，特别是涉及一种永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置及其使用方法。
背景技术：
永磁无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，采用电子换相，效率高，可靠性高，已在电动汽车、电动自行车等民用领域以及航空、航天领域得到广泛应用。传统永磁直流电动机的电枢电阻直接等于出线端的线圈电阻，且静态与动态基本不变；但永磁无刷直流电动机由于电枢电感的存在，其电枢等效电阻为线圈电阻、开关管开关电阻、换向电阻三部分之和，且静态电阻与动态电阻不一样。静态电阻只能测出出线端的线圈电阻，动态电阻测出的是三部分电阻之和。故动态电阻比静态电阻常常大数倍，且测试困难。
永磁无刷直流电动机动态电枢等效电阻非常重要，知道它的大小，这对电动机使用和设计计算都能带来极大方便。目前主要有理论计算法和试验法，其中理论计算法的精度很低，且需知道电动机设计的详细参数，导致该方法较繁琐；而试验法是利用测功机与电机旋转轴同轴安装，对电动机多个点的机械特性进行测量。虽然试验测量是一种行之有效的方法，但是，对外转子永磁无刷直流电动机进行试验时，特别是对转子直径较大的外转子永磁无刷直流电动机进行试验时，会遇到没有大型的测功机与之匹配而导致测功机安装存在困难，存在着测试成本太高的问题。
发明内容
为解决现有技术中对转子直径较大的外转子永磁无刷直流电动机进行试验测量的成本太高的缺陷，提供了一种操作简单、成本低廉的永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置及其使用方法。为了解决上述技术问题，本发明的永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置具体如下—种永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置,包括圆盘，固定在转子上，该圆盘包括沿所述转子直径方向外延的一个金属的环形薄板；所述薄板的环形内、外边缘的圆心相对偏移一定距离；励磁线圈，用于产生改变的电磁�。涣礁鱿喽陨柚玫陌夹吞荆霰“迳柚糜诹礁鏊鎏镜囊欢酥洌隼畔呷ι柚糜诹硗庖欢说闹芪�。上述技术方案中，所述圆盘还包括与所述薄板的内圈边缘垂直相连的圆柱筒，该圆柱筒用于将所述圆盘固定在所述转子上。上述技术方案中，所述圆柱筒的圆心与所述薄板的外缘圆心之间的偏移量为0. 2^0. 5 微米。上述技术方案中，所述薄板的厚度为广2毫米。
上述技术方案中，所述圆盘的材料具体为铝合金、铜、铸铁或者钢。上述技术方案中，设置于两个所述铁芯的一端之间的所述薄板与每个所述铁芯之间的间隙为0. 5^1毫米。上述技术方案中，所述励磁线圈固定在线圈固定架上，该线圈固定架的材料为ABS、尼龙、聚甲醛或电木。上述永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置的使用方法，包括以下步骤步骤i :给励磁线圈通励磁电流，在两个铁芯中产生一定强度的磁�。徊街鑙i :驱动所述直流电动机，使薄板内部产生涡电流；
步骤iii :改变励磁电流，并调节所述直流电动机的驱动电压使其转速恒定；步骤iv :改变所述直流电动机的转速，根据不同的励磁电流和所述直流电动机的驱动电压，测量得到各个转速下的换相损耗。上述技术方案中，所述步骤iv中，测量各个转速下的换相损耗需要依据n I/ — k WR漏,=^7^-,,、
1(I)R=Rsuffl-R0(2)P=IR2(3)上式中，Rsum为电动机总电阻，U为电动机驱动电压，ke为反电势系数，(0为角速度，I为电动机线电流，R0为静态电阻，R为换相电阻。本发明的一种永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置及其使用方法，具有如下有益效果I、采用试验方法进行测量,方法简单、快速、可靠。2、避免使用专用设备，测试装置结构简单，成本低廉，操纵容易。3、圆盘采用偏心结构，与电动机配合安装后，可通过调整圆盘安装角度来调节偏心角度，从而抵消电动机自身的动不平衡，使电动机与圆盘转动更平稳。本发明的永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置，可有效解决目前外转子永磁无刷直流电动机特别是大型外转子永磁无刷直流电动机换相损耗测试问题。本发明的永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置，可分别用于外、内转子永磁无刷直流电动机换相损耗测试。
图I为本发明的永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置一种具体实施方式
的结构示意图。图2为图I所示的具体实施方式
中铁芯凹形结构及安装示意图。图3为图I所示的具体实施方式
中圆盘的结构示意图。图中1、圆盘，2、铁芯，3、励磁线圈，4、线圈固定架，5、绝缘垫，6、支撑架，7、支撑架，8、被测电动机，9、驱动器，101、薄板，102、圆柱筒，103、圆柱筒的圆心，104、圆盘外缘的圆心。
具体实施方式
本发明的永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置，包括圆盘、励磁线圈和两个相对设置的凹型铁芯。其中，圆盘固定在所述转子上，该圆盘包括沿所述转子直径方向外延的一个金属的环形薄板；所述薄板的环形内、外边缘的圆心相对偏移一定距离。励磁线圈用于产生改变的电磁场。两个相对设置的凹型铁芯，所述薄板设置于两个所述铁芯的一端之间，所述励磁线圈设置于另外一端的周围。本发明的发明思想为，在永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置中，当励磁线圈通直流电时，在两个铁芯中产生一定强度的磁场。这时给驱动器通电，使驱动永磁无刷直流电动机旋转，圆盘在永磁无刷直流电动机的带动下旋转，进而使圆盘边缘在缝隙磁场中切割磁力线，圆盘内部由于产生涡电流而受到一个与运动方向相反的切向力和反扭力矩。这时，记录不同励磁电流下的电压和电流数据，并调节电动机的驱动电压，使电动机转速恒定，计算换相损耗P。改变电动机转速，可测量各个转速下的换相损耗。更加具体的说，本发明的永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置的使用方法，包括以下步骤
步骤i :给励磁线圈通励磁电流，在两个铁芯中产生一定强度的磁�。徊街鑙i :驱动所述直流电动机，使薄板内部产生涡电流；步骤iii :改变励磁电流，并调节所述直流电动机的驱动电压使其转速恒定；步骤iv :改变所述直流电动机的转速，根据不同的励磁电流和所述直流电动机的驱动电压，测量得到各个转速下的换相损耗。其中，测量各个转速下的换相损耗需要依据
权利要求
1.一种永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置，其特征在于，包括 圆盘(1)，固定在所述转子上，该圆盘(I)包括沿所述转子直径方向外延的一个金属的环形薄板(101);所述薄板(101)的环形内、外边缘的圆心相对偏移一定距离； 励磁线圈(3 )，用于产生改变的电磁�。� 两个相对设置的凹型铁芯(2)，所述薄板(101)设置于两个所述铁芯(2)的一端之间，所述励磁线圈(3)设置于另外一端的周围。
2.根据权利要求I所述的测试装置，其特征在于，所述圆盘(I)还包括与所述薄板(101)的内圈边缘垂直相连的圆柱筒(102 )，该圆柱筒(102 )用于将所述圆盘(I)固定在所述转子上。
3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述圆柱筒(102)的圆心(103)与所述薄板(101)的外缘圆心(104)之间的偏移量为0. 2^0. 5微米。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的测试装置，其特征在于，所述薄板(101)的厚度为r2毫米。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的测试装置，其特征在于，所述圆盘(I)的材料具体为招合金、铜、铸铁或者钢。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的测试装置，其特征在于，设置于两个所述铁芯(2)的一端之间的所述薄板(101)与每个所述铁芯(2)之间的间隙为0. 5^1毫米。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的测试装置，其特征在于，所述励磁线圈(3)固定在线圈固定架(4)上，该线圈固定架(4)的材料为ABS、尼龙、聚甲醛或电木。
8.权利要求I所述的永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤i :给励磁线圈(3)通励磁电流，在两个铁芯(2)中产生一定强度的磁�。� 步骤ii :驱动所述直流电动机，使薄板(101)内部产生涡电流； 步骤iii :改变励磁电流，并调节所述直流电动机的驱动电压使其转速恒定； 步骤iv :改变所述直流电动机的转速，根据不同的励磁电流和所述直流电动机的驱动电压，测量得到各个转速下的换相损耗。
9.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于， 所述步骤iv中，测量各个转速下的换相损耗需要依据
全文摘要
本发明的外转子永磁无刷直流电动机换相损耗测试装置，涉及损耗测试技术领域，包括圆盘、两个铁心、励磁线圈、线圈固定架、绝缘垫、两个支撑架。圆盘套在被测电动机的外转子边缘，两个铁芯为凹型结构，凹型头一端比另一端短2~4mm，凹型头端面相对安装，短端之间形成缝隙，圆盘外缘置于其中，线圈固定架缠绕励磁线圈绕，并与两个铁芯凹形头长端过盈配合，当励磁线圈通过直流电时，两个铁芯中产生一定强度的磁�。缍硕螅才趟嬷才瘫咴登懈畲帕ο撸桓鲎璋缁硕那邢蛄土兀谋淅诺缌鳎刹饬康缍鞲鲎傧碌幕幌嗨鸷�。本发明操作简单、成本低廉，特别适用于大型外转子永磁无刷直流电动机换相损耗测试。
文档编号G01R31/34GK102798820SQ20121027967
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者高庆嘉, 白越, 孙强 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
