智能电机转子全参数测试仪设计和研究

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1、智能电机转子全参数测试仪设计和研究　　摘要文章介绍电机转子测试方法，只要接触电机的三个极点，即可实现对电机转子极内断线、极间焊接不良、绕组与转子骨架之间是否有漏电，极间绕组的电阻值，绕组的耐高压的检测，进行全面检测，使检测智能化，实现一次接触全面测量，通过微处理器（Meage48）对以上检测的原始采集数据进行处理运算，便可以实现对各个检测项目实时快速的判断，并且把判断结果通过与微处理器I/O口并行连接的液晶显示器（LCD）显示，达到智能判断的人机交互界面。关键词电机转子；A/D转换；极点切换；Meage48；智能检测中图分类号：TM31文献标识码：A文章编号：16

2、71-7597（2014）04-0023-026电机在日常生活中无处不在，使我们的生活变得方便、现代化。直流电机的生产需要很多工序，为了保证质量，转子众多参数的测量是电机生产环节中必须的环节，转子全参数是保证电机特性的主要物理量，直接关系到电机的合格与否，电机转子断线、换相极点焊接不良、漏电一系列性能指标的测量，用普通的万用表，测试麻烦，而且效率很低，对一个转子的测量要测试3次，而且难以判断换相极点是否焊接良好，采用智能测量大大提高了测试速度，可大幅度提高生产效率。比起传统用万用表测量的方法，新方法方便之处是不言自明的，适合工业电机生产线使用，有着突出的优点和广阔

3、的市场前景。这些参数涉及到电阻、电流的测量，而对电阻、电压的测量不是新鲜课题。但是，众多物理量的测量归根到底还是由传感器转换为电信号进行检测，关键是能否恰当地应用到生产实践中，如果能解决生产的实际问题，则大有研究价值。1方案提出、选择及确定1.1制作方案的提出通过参观电机厂转子测试车间，发现对转子的测试用普通的万用表，测试起来比较麻烦，而且效率很低，电机厂也很头痛这个测试，因为电机厂每天的生产量多则几十万，少则几万，每个测试工人每天要测试上万个转子，如果用传统的测速方法，根本不可能完成，若要完成也就增加了劳动力成本。对于一些特殊的电机绕组线圈直径又很小，有的甚至低

4、于0.146mm，这样小的线径，在绕制过程中容易发生断线，但断线又被覆盖在绕阻线圈中，很难发现，而且一个转子要经过多次测量才能检验出是否合格，如果能够采用一次夹装，全部测量便可以大大提高测试速度，提升生产效率，因此在电机批量生产的流水线上应用，其不方便之处便是显而易见的。如果采用本方法，电机转子与加上循环切换测试标准电压，利用电机转子的特殊条件，提取转子好坏的电压信号。对被测电机转子没有任何附加要求，因而在批量生产的流水线上应用，其优点就更加突出，从而解决测试速度慢，多次测量不便判断的问题。首先清楚转子本身的构造特点，对转子的物理结构进行研究，对每极线圈的绕制方法

5、，每极线圈的匝数、电阻值进行实际的测量与分析，通过对转子的详细剖析分解，对转子的电气特性进行研究，知道转子的工作原理及转子的生产过程，即要明白研究开发的智能仪器究竟是对那些物理量进行测试，这些物理量有什么特点、跟这些物理量联系的科学原理有那些，或者描述这些物理量的参数有那些，是否可以根据学过的理论知识及科学原理解决这些问题。其次确定在测试过程中起决定性作用的物理量，通过第一步的研究先确定下来这样几个检测的物理量：电阻（判断绕组好坏，极间是否焊接不良）电流（判断转子与骨架之间是否有漏电，绕组的耐压特性）这一点很重要。再次详细论证制作的步骤，用什么方法对这些物理量进行

6、检测。1.2制作方案的论证1.2.1微处理器控制及人机交互界面部分方案61）AT89S51单片机+LED显示。控制部分采用AT89S51单片机，转子信号采集部分采用AD0809，显示部分采用数码管显示电阻的阻值。但是LED只能显示数字，不能显示文字单，不好实现智能测量并且不好显示其他的测试信息。AT89S51单片机功能强大，但是片内没有AD转换，这就需要专门的AD转换芯片AD0809，AD0809为8路8bit的AD转换器，8位的AD转换精度有点偏低，若要求高精度的测试，不便于实现。2）AT89S51单片机+A/D+LCD显示。本方案只有在LCD的部分与上方案不同

7、，这样便于设计功能强大的人机交互界面，可以实现智能控制的特点。3）自带A/D转换AVR单片机+LCD显示。本方案控制部分采用自带AD的Meage48单片机，这样便可以省掉上述两种方案中AD转换部分电路的设计，显示部分还是采用LCD显示。1.2.2信号采集及切换电路1）继电器切换。信号的切换部分采用继电器，采用继电器切换简单容易实现，但是使用寿命受到继电器使用寿命的限制，因为频繁的切换对继电器的使用寿命来说有很大的影响。图12）开关管切换。信号的切换部分采用开关管，采用开关管切换简单容易实现，但是开关管在导通时有导通内阻的影响会使AD采样的值偏移。63）采用高阻态的

8、标准双向口