一種直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置及測量方法，所述裝置包括：主動電機、被動電機、聯(lián)軸器和具有積分運算功能的示波器；所述主動電機與所述被動電機均為直線電機，所述主動電機與被動電機設(shè)置在同一平面上，且所述主動電機的轉(zhuǎn)軸與所述被動電機的轉(zhuǎn)軸處于同一直線上且通過聯(lián)軸器連接，所述主動電機用于帶動所述被動電機轉(zhuǎn)動；所述示波器與所述被動電機相連接，用于獲取被動電機的反電勢波形和位移波形，并根據(jù)積分運算功能，對選取的位移內(nèi)的反電勢波形進行積分運算，以測量所述被動電機的反電勢系數(shù)。能夠準(zhǔn)確的測量出被動電機的瞬時反電勢值,減少由于電機發(fā)熱對測量結(jié)果的影響,并可以得到微小行程變化范圍內(nèi)的反電勢系數(shù)值。
【專利說明】
一種直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及直線電機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直線電機反電勢系數(shù)的測量裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在直線電機設(shè)計和使用時有許多參數(shù)，其中，反電勢系數(shù)是一個重要的指標(biāo)，它關(guān) 系到電機的性能和控制器的正確設(shè)計。因此，在電機制作完成后需要準(zhǔn)確的測量。
[0003] 目前，主要有以下兩種方式實現(xiàn)對直線電機的反電勢系數(shù)的測量，一種是種是利 用反電勢系數(shù)與推力常數(shù)在數(shù)值上相等的原理，將反電勢系數(shù)轉(zhuǎn)化為推力常數(shù)來進行測 量。其測量方法如下：將直線電機固定在水平面上，給直線電機通入一定大小的直流電，并 測量運動組件的偏移距離X;由于直線電機上有諧振彈簧，根據(jù)胡克定律F x = Kx*x求出直線 電機上諧振彈簧的彈簧力，其中，Kx是彈簧的彈性系數(shù)，X是測得的運動組件的偏移量;根據(jù) 力的平衡得到，電磁力與彈簧力相等，從而得到反電勢系數(shù)。另一種是采用聯(lián)軸器將兩臺電 機連起來，用一臺電機拖動另一臺電機轉(zhuǎn)動，這樣在被拖電機兩端就會形成反電勢，用示波 器記錄該反電勢波形，測出其幅值或有效值E，根據(jù)運行頻率和行程得到速度V，利用反電勢 系數(shù)計算公式夂。即可計算出反電勢系數(shù)的值。上述兩種方法雖然能夠測量得到直線 電機的反電勢常數(shù)，但第一種方法是受直線電機上諧振彈簧質(zhì)量的影響較大，如果彈簧線 性度不好會影響測量結(jié)果，此外，直線電機通直流電測試時會產(chǎn)生較大的熱量，也會影響測 量反電勢系數(shù)的準(zhǔn)確性;第二種方法雖然能夠計算出一個周期內(nèi)的反電勢系數(shù)的平均值， 但無法得到某一微小行程變化范圍內(nèi)的反電勢系數(shù)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本實用新型實施例提供一種直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置，以實現(xiàn) 準(zhǔn)確測量某一時刻直線電機反電勢系數(shù)的目的。
[0005] 本實用新型實施例提供了一種直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置，包括：
[0006] 主動電機、被動電機、聯(lián)軸器和具有積分運算功能的示波器；
[0007] 所述主動電機與所述被動電機均為直線電機，所述主動電機與被動電機設(shè)置在同 一平面上，且所述主動電機的轉(zhuǎn)軸與所述被動電機的轉(zhuǎn)軸處于同一直線上且通過聯(lián)軸器連 接，所述主動電機用于帶動所述被動電機轉(zhuǎn)動；
[0008] 所述示波器與所述被動電機相連接，用于獲取被動電機的反電勢波形和位移波 形，并根據(jù)積分運算功能，對選取的位移內(nèi)的反電勢波形進行積分運算，以測量所述被動電 機的反電勢系數(shù)。進一步的，所述示波器的第一探頭與所述被動電機的兩相的兩端連接，用 于獲取被動電機的反電勢波形。
[0009] 進一步的，所述示波器的第二探頭與所述被動電機的位移傳感器連接，用于獲取 被動電機的位移波形。
[0010] 更進一步的，所述測量裝置還包括：
[0011] 控制器，所述控制器與所述主動電機連接，所述控制器用于控制所述主動電機轉(zhuǎn) 動，以便在所述主動電機的轉(zhuǎn)動過程中帶動所述被動電機轉(zhuǎn)動。
[0012] 本實用新型實施例提供的直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置及測量方法，通過主動 電機在啟動時帶動被動電機轉(zhuǎn)動，利用具有積分運算功能的示波器對被動電機的反電勢進 行計算，能夠準(zhǔn)確的測量出被動電機的瞬時反電勢值，減少由于電機發(fā)熱對測量結(jié)果的影 響，并可以得到微小行程變化范圍內(nèi)的反電勢系數(shù)值。
【附圖說明】
[0013] 通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的 其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0014] 圖1是本實用新型實施例一提供的直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0015] 圖2是本實用新型實施例一提供的直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置中主動電機與 被動電機連接示意圖。
[0016]圖中的附圖標(biāo)記所分別指代的技術(shù)特征為：
[0017] 1、主動電機;2、被動電機;3、示波器；
[0018] 4、控制器;5、聯(lián)軸器。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂?所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說 明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0020] 實施例一
[0021] 圖1是本實用新型實施例一提供的直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖，圖2是本實用新型實施例一提供的直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置中主動電機與被動 電機連接示意圖。參見圖1和圖2,本實施例提供的直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置，包括： 主動電機1、被動電機2、聯(lián)軸器5和具有積分運算功能的示波器3;其中主動電機1與所述被 動電機2均為直線電機，所述主動電機1與被動電機2設(shè)置在同一平面上，且所述主動電機1 的轉(zhuǎn)軸與所述被動電機的轉(zhuǎn)軸2處于同一直線上且通過聯(lián)軸器5連接，所述主動電機1用于 帶動所述被動電機2轉(zhuǎn)動;所述示波器3與所述被動電機2相連接，用于獲取被動電機2的反 電勢波形和位移波形，并根據(jù)積分運算功能，對選取的位移內(nèi)的反電勢波形進行積分運算， 以測量所述被動電機2的反電勢系數(shù)。
[0022] 根據(jù)電磁定律，當(dāng)磁場變化時，附近的導(dǎo)體會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向符合法拉第 定律和楞次定律，與原先加在線圈兩端的電壓正好相反。這個電壓就是反電勢。在直線電機 旋轉(zhuǎn)時，電樞繞組內(nèi)部切割磁力線所感應(yīng)的電動勢相對于轉(zhuǎn)速的比例系數(shù)，為反電勢系數(shù)。 由于每個型號的直線電機規(guī)格、尺寸和系數(shù)不同，反電勢系數(shù)也不同。在本實施例中，可以 采用兩臺同樣型號待測量直線電機作為主動電機1和被動電機2。，也可以采用不同型號的 的直線電機作為主動電機1和被動電機2。主動電機1的主軸與被動電機2的主軸相連接，主 動電機1帶動被動電機2轉(zhuǎn)動，被動電機2所產(chǎn)生的電動勢即為待測量直線電機的反電勢。利 用與被動電機2連接的示波器，能夠測量被動電機2所產(chǎn)生的反電勢波形。在本實施例中，所 述示波器具有積分運算功能，用戶的需要選取任意位移內(nèi)的反電勢波形進行積分
運算。由于反電勢系數(shù)計算公： 對公式進行變換可以得到JEdt = JKodx = KqJ dx，其 中，E為反電勢的值，X是轉(zhuǎn)子的位移，KO是反電勢系數(shù)。由上述公式可得到反電勢系數(shù)的計 算公式即
_。示波器3在選取任意位移內(nèi)的反電勢波形進行積分運算的 結(jié)果和被動電機轉(zhuǎn)子的位移計算得到任意一段距離A X內(nèi)的反電勢系數(shù)。
[0023] 在本實施例中，所述直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置還包括:控制器4,所述控制 器4與所述主動電機1連接，以便在所述主動電機1的轉(zhuǎn)動過程中帶動所述被動電機2轉(zhuǎn)動。 使用者通過控制器能夠準(zhǔn)確地控制主動電機1轉(zhuǎn)子位移，使被動電機2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使用者所期 望的位移。
[0024] 在進行電動勢系數(shù)測量時，需要將主動電機1和被動電機2放置在同一個平面上， 示例性的，可以將主動電機1和被動電機2放置在與地面平行的平整工作臺上，以使得主動 電機1在帶動被動電機2轉(zhuǎn)動時，避免由于重力的影響而使得運動組件產(chǎn)生摩擦，進而影響 到測量的精度。此外，還需將主動電機1的轉(zhuǎn)軸與所述被動電機2的轉(zhuǎn)軸設(shè)置于同一直線上， 并通過聯(lián)軸器5將主動電機1的轉(zhuǎn)軸與被動電機2的轉(zhuǎn)軸連接在一起。避免在主動電機1帶動 被動電機2轉(zhuǎn)動時發(fā)生運動組件摩擦，導(dǎo)致零部件損壞等問題。同時，應(yīng)選擇質(zhì)量較高的聯(lián) 軸器5連接主動電機1的轉(zhuǎn)軸與被動電機2的轉(zhuǎn)軸，如果聯(lián)軸器5的質(zhì)量不好，會導(dǎo)致主動電 機1和被動電機2運動不同步，嚴重影響測量結(jié)果。甚至?xí)a(chǎn)生側(cè)向力，導(dǎo)致運動部件摩擦損 壞。
[0025] 在本實施例的一個優(yōu)選方式中，示波器5包括兩個探頭，探頭是連接被測電路與示 波器輸入端的電子部件。其中，第一探頭與被動電機2的兩相的兩端連接，在被動電機2轉(zhuǎn)動 時，能夠獲取到被動電機2的反電勢波形，并顯示在示波器的屏幕上。第二探頭與被動電機2 的位移傳感器連接，示例性的，位移傳感器可采用霍爾元件，霍爾元件是應(yīng)用霍爾效應(yīng)的半 導(dǎo)體?？蓽y定直線電機中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。第二探頭通過與霍爾元件的連接，能夠在被動電機2轉(zhuǎn) 動時，獲取被動電機2的轉(zhuǎn)子位移波形。
[0026] 本實用新型實施例提供的直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置，通過主動電機帶動被 動電機轉(zhuǎn)動，利用具有積分運算功能的示波器對被動電機的反電勢進行計算，能夠準(zhǔn)確的 測量出被動電機的瞬時反電勢值，減少由于電機發(fā)熱對測量結(jié)果的影響，并可以得到微小 行程變化范圍內(nèi)的反電勢系數(shù)值。
[0027] 注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會 理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明 顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例 對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離 本實用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附 的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項】
1. 一種直線電機反電勢系數(shù)的測量裝置，其特征在于，包括： 主動電機(1)、被動電機(2)、聯(lián)軸器(5)和具有積分運算功能的示波器(3); 所述主動電機（1)與所述被動電機(2)均為直線電機，所述主動電機（1)與被動電機(2) 設(shè)置在同一平面上，且所述主動電機（1)的轉(zhuǎn)軸與所述被動電機(2)的轉(zhuǎn)軸處于同一直線上 且通過聯(lián)軸器(5)連接，所述主動電機(1)用于帶動所述被動電機(2)轉(zhuǎn)動； 所述示波器(3)與所述被動電機(2)相連接，用于獲取被動電機(2)的反電勢波形和位 移波形，并根據(jù)積分運算功能，對選取的位移內(nèi)的反電勢波形進行積分運算，以測量所述被 動電機(1)的反電勢系數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述示波器(3)的第一探頭與所述被 動電機(2)的兩相的兩端連接，用于獲取被動電機(2)的反電勢波形。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述示波器(3)的第二探頭與所述被 動電機(2)的位移傳感器連接，用于獲取被動電機(2)的位移波形。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置還包括： 控制器(4)，所述控制器(4)與所述主動電機（1)連接，所述控制器(4)用于控制所述主 動電機(1)轉(zhuǎn)動，以便在所述主動電機(1)的轉(zhuǎn)動過程中帶動所述被動電機(2)轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】G01R31/34GK205539388SQ201620058255
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發(fā)明人】劉亞祥, 張東盛, 程海珍, 區(qū)均灌
【申請人】珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司