[发明专利]直流无刷永磁电机的KE或KN检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种直流无刷永磁电机的KE或KN检测方法及装置，该方法包括以下步骤：步骤1)电机上电并自运转在一个稳定的转速，采集稳定转速时段的反电动势原始信号P1；步骤2)电机断电，在电机断电依靠惯性自运转到停止运转的有限时间内采集X个实时反电动势幅值P(X)，构成反电势原始信号的包络图，获得瞬时相位，并求得瞬时频率或转速；步骤3)计算反电动势常量KE；步骤4)计算转速常量KN。与现有技术相比，本发明具有无需对拖连接被测电机、省时省力、测试可靠、全数字化处理、具有显著经济价值等优点。

技术领域

本发明涉及电机电性能参数检测技术，尤其是涉及一种直流无刷永磁电机的KE(反电动势常量)或KN(转速常量)检测方法及装置。

背景技术

只要电机在转动，必然会有线圈切割磁力线，所以会有反电动势产生。对于具体的某型号电机，其转动速度越快，则产生的反电动势电压越高。也即反电动势电压与电机转速成正比。反电动势常数KE就是用来表示这种比例关系的。对于具体某个电机，只要知道其反电动势常数KE和转矩常数KT这两个参数的任何一个，另外一个就知道了，则电机输出转矩，转速等关键电性能参数都可计算获得。

在一些要求高精度、高速度、高可靠性数控系统当中(涉及工业自动化、家居自动化、办公自动化)，采用永磁无刷直流电动机已经成为主流。在这种主流应用场景下，一种无需对拖连接被测电机、测试可靠、全数学式处理、测试科学的直流无刷永磁电机的反电动势常量或速度常量的检测方法具有显著的经济价值。

目前对于直流无刷永磁电机的反电动势常数检测方法有如下两种。

现有技术1)人工对中连接原动机和被测电机的输出轴，控制原动机拖动被测电机转动并稳定在一个转速段，探测被测电机的输出轴转速，直接量测被测电机绕组引出线之间的反电势电压(有效值RMS)。将被测电机绕组引出线之间的反电势电压除以被测电机的输出轴转速得到反电动势常数。

现有技术2)设备自动对中连接作为原动机的伺服电机和被测电机的输出轴，控制伺服电机速度闭环运行并拖动被测电机运转在一个稳定的转速段，直接量测被测电机绕组引出线之间的反电势电压(有效值RMS)。将被测电机绕组引出线之间的反电势电压除以伺服电机的闭环转速得到反电动势常数。

现有技术1)装夹电机繁琐，测试效率低下，对测试人员的技能要求高，测试数据的重复性差(受制于原动机和被测电机输出轴的同心度)，无法自动化数字化工作，遇到被测电机输出轴外径细小或异形时基本没有连接办法保证原动机和被测电机的输出轴同心。

现有技术2)装夹电机繁琐，自动化装夹容易误伤被测电机的转轴，测试数据的重复性差(受制于原动机和被测电机输出轴的同心度)，遇到被测电机输出轴外径细小或异形时基本没有连接办法保证原动机和被测电机的输出轴同心。

以上两种办法都不能实现自动化数字化检测，费时费力没有经济效益。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无需对拖连接被测电机、省时省力、测试可靠、全数字化处理、具有显著经济价值的直流无刷永磁电机的KE或KN检测方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种直流无刷永磁电机的KE或KN检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤1)电机上电并自运转在一个稳定的转速，采集稳定转速时段的反电动势原始信号P1；

步骤2)电机断电，在电机断电依靠惯性自运转到停止运转的有限时间内采集X个实时反电动势幅值P(X)，构成反电势原始信号的包络图，获得瞬时相位，并求得瞬时频率或转速；

步骤3)计算反电动势常量KE；

步骤4)计算转速常量KN。