[发明专利]基于单片机开发板的异步电机绕组反嵌检验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种异步电机绕组检验装置，尤其是一种基于单片机开发板的异步电机绕组反嵌检验装置。

背景技术

定子绕组是三相异步电动机的主要组成部分，也是电动机最容易损坏而造成故障的部件。异步电机在生产过程中，由于生产工人的失误，有可能发生定子绕组反嵌的现象，发生电动机启动困难，三相电流严重失衡且电流急剧上升，接反元件的那一组绕组中的电流更大，电动机发生异常响声并剧烈振。如果不及时断电停机，电动转速下降，机定子绕组很快会被烧毁。为避免造成更大的损失，需要及时检出。

电机在绕组接错或者嵌反后，会引起电动机震动，发出噪声、三相电流严重不平衡、电动机过热、转速降低，甚至电机不转或熔断器熔断。绕组接错绝大部分情况下，是绕组中的某极相组中一只线圈嵌反。以往的检测方法大多数为出现故障后对电机进行拆除后，撬开端部引线及各线圈组间的连接线进行检查，查出嵌反的地方。一般方法为使用磁针（即指南针）测试法，将电机中转子取出接入直流电源，用指南针沿着定子移动，判断磁针是否存在交替变化。

现有的检测方法在实际应用中，往往在生产应用中需要拆除电机，或者等到电机产生故障时才能够发现绕组错误。磁针测试的方法效果也有一定局限性，需要较大的电压及磁性较强的磁针。在实际应用及生产中，检测的有效性及时效性差，大大降低效率。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明的目的是提供一种基于单片机开发板的异步电机绕组反嵌检验装置，它是基于电机若无反嵌绕组输出电压恒值，若有反嵌绕组产生电压将有明显最大最小值的原理，在保持原电机定转子完整性的前提下，实现对电机是否有绕组反嵌的快速检测，并能清晰明确的指示出结果，并能将反嵌绕组迅速指出。

本发明所采用的技术方案是：

本发明装置包括单片机开发板、步进电机驱动器、步进电机、异步电机、巴特沃斯二阶低通滤波器和带偏置的反相比例放大器；单片机开发板与步进电机驱动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接，步进电机放置在异步电机转子位置，异步电机与巴特沃斯二阶低通滤波器连接，巴特沃斯二阶低通滤波器通过带偏置的反相比例放大器与单片机开发板连接。

所述的步进电机驱动器的OPTO引脚与单片机开发板的PA14引脚连接，CP引脚与单片机开发板的PA6引脚连接，FREE引脚与DIR引脚均悬空。

所述的步进电机驱动器的输出端与步进电机的输入端连接，异步电机的定子与步进电机的永磁片感应，异步电机的单相输出端与巴特沃斯二阶低通滤波器的输入端连接，巴特沃斯二阶低通滤波器的输出端与带偏置的反相比例放大器输入端连接，带偏置的反相比例放大器的输出端与单片机开发板的PC4引脚连接。

所述的异步电机为四极三相异步电机。

所述带偏置的反相比例放大器为以运放uA741为核心的反相比例放大电路。

所述的步进电机长轴上装有一个方块，方块的两端各贴2片永磁片，4片永磁片的磁极方向均相同。

所述的步进电机采用永磁感应子式步进电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

将现代信号处理技术应用于电机检测中，使用芯片及电路结合的检测装置替代原有的人工检测方法。通过发明中所述的滤波电路以及芯片结合的装置的控制，能够直接对电机的定子绕组反嵌进行检测，不需要对电机进行拆卸以及通电，并可以直接指向绕组反嵌处。

该装置成本低，运算速度快，稳定性可靠性高。在实际应用生产中，可以直接将装置进行使用，提高检测的效率与准确性。

附图说明

图1是本发明的装置结构图。

图2是本发明中的巴特沃斯二阶低通滤波器的电路原理图。

图3是本发明中的带偏置的反相比例放大器的电路原理图。

图4是本发明中的步进电机驱动器连接图。

图中：1、单片机开发板，2、步进电机驱动器，3、步进电机，4、异步电机，5、巴特沃斯二阶低通滤波器，6、带偏置的反相比例放大器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。