[发明专利]一种快速计算电机电参数的频率检测电路及其方法

说明书

本发明为一种快速计算电机电参数的频率检测电路及其方法，其中一种频率检测电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2以及比较器U1；比较器U1的7管脚接5V的电源，4管脚接地；比较器U1的3管脚接电阻R3，电阻R3的另一端连接电机的输出信号；比较器U1的二号管脚，分别与电阻R1、电阻R2以及电容C2的一端连接，电容C2以及电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端与5V的电源连接；比较器U1的8管脚接地，8管脚还与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与5V的电源连接；比较器U1的6管脚作为输出；通过设置数据组，不需要等待完成周期采样再计算输出信号对应的有效数据，而是在完成至少一个数据组的采样后就能够输出有效数据，减少等待时间。

技术领域

本发明涉及电机领域，特别是涉及一种快速计算电机电参数的频率检测电路及其方法。

背景技术

在电机的系统测试中，电机的电压、电流以及功率等电参数是衡量电机性能，计算电机效率的必备参数。尤其是在对电机进行大功率测试或者堵转测试时，还要求在短时间内获取电机的相关电参数，否则会对电机或者驱动器产生不可逆的危害。在传统的电机性能测试中电机的电压有效值(U_RMS)、电流有效值(I_RMS)及有功功率(P)都是根据周期内的采样数据进行计算的，通常需要进行多个周期的采样，并根据每个运行周期的电参数来获取。但是在电机的转速很低或者接近堵转时，输入信号的频率F很低，意味着周期较大，采用传统的数据采样和计算方法，需要采集多个周期的数值，等待的时间较长，不利于电机的快速测试，容易在测试过程中损坏电机等设备。因此需要一种能够在较短运行周期内准确获得电机电参数的方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种快速计算电机电参数的频率检测电路及其方法，结构简单，使用方便，能够在较少的周期内准确获得电机电参数。

一种频率检测电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2以及比较器U1；比较器U1采用TLV3501集成芯片；比较器U1的7管脚接5V的电源，4管脚接地；比较器U1的3管脚接电阻R3，电阻R3的另一端连接电机的输出信号；比较器U1的二号管脚，分别与电阻R1、电阻R2以及电容C2的一端连接，电容C2以及电阻R1的另一端接地，电阻R2的另一端与5V的电源连接；比较器U1的8管脚接地，8管脚还与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与5V的电源连接；比较器U1的1管脚和5管脚均空接，6管脚作为输出，所述电阻R1与电阻R2的阻值相等。

一种快速计算电机电参数的方法，包括如下步骤：

步骤1：获得电机的输出信号，测得其频率并通过上述的频率检测电路对频率进行畸变得到频率f；其中输出信号包括输出电压、输出电流；

步骤2：根据设定的AD采样率进行采样；其中AD采样率设定为500k，电机的输出信号一个周期内的采样数为500k/f；

步骤3：对每个周期内的采样数进行划分，均分为y份；

步骤4：对每份数据进行计算得到电压数据组、电流数据组以及功率数据组；

步骤5：根据每类数据的第n～(y+n-1)份数据组，n＝1,2,3…，得到输出信号对应的有效数据；其中n表示第n个有效数据周期。

进一步的，所述步骤4中电压数据组UU_ADD的计算表示为：

其中y表示每个周期内的采样数均分为y份；f表示电机的输出频率；500k/yf表示电机输出信号一个周期内的采样数均分为y份后每份的采样数，U_i表示电压的采样数据；

电流数据组II_ADD的计算表示为：

其中I_i表示电流的采样数据；