[发明专利]一种电机齿槽转矩的测试方法

说明书

本发明涉及一种电机齿槽转矩的测试方法，包括以下步骤：1)电机通过驱动器上电，运行在一个恒定的转速N；2)驱动器断电，电机自由运行直至停止；3)记录电机从转速N到停止时电机的反电势波形，分析电机继续运行时反电势波形的畸变量或者畸变率，通过畸变量或者畸变率定性衡量出电机齿槽转矩的大小。与现有技术相比，本发明具有测试方便、省时省力等优点。

技术领域

本发明涉及一种电机测试方法，尤其是涉及一种电机齿槽转矩的测试方法。

背景技术

电机的齿槽转矩是电机定子铁芯齿部开槽后，磁导变化不一致引起的，齿槽转矩理论设计值很小。在设计确定的情况下，电机的齿槽转矩增大的主要原因是电机定转子同心度、圆度等工艺偏差。

电机的齿槽转矩一般采用有限元软件计算的方法得到理论值。目前实测的方法得到的是电机的定位力矩，即齿槽转矩和摩擦转矩之和。

摩擦转矩主要来源于轴承，轴承安装的偏差和弹性波垫预压力都会引起较大的摩擦转矩，是电机工艺水平的综合体现。

电机的定位力矩越大，电机运行时的损耗越大，电机温升越高；同时电机定位力矩的增大会降低电机的运行精度，增大电机的振动和噪音。

采用高精度的转矩传感器，原动机和被测电机同轴连接，保证电机连接的同轴度和原动机拖动速度的稳定性，通过转矩传感器的采样，就能得到定位力矩的波形。

图1中，定位力矩的峰峰值即为电机的齿槽转矩，摩擦转矩即为定位力矩FFT变换后的零次分量，和定位力矩的平均值近似相等。

由定位力矩FFT变换后各次谐波分量幅值图可以看出，0次分量为电机摩擦转矩，其他各次分量为电机的齿槽转矩分量，除了理论的齿槽转矩频率外(图2中齿槽转矩理论频率为200次)，其他各次分量主要由定转子同心度等工艺偏差造成。

现有的测试分析方法虽然具有较高的精度，但需要成本较高的高精度的转矩传感器，同时对电机的连轴安装精度要求也非常高，同时安装测试的时间较长，不适合大批量电机生产时产线的生产流程节奏的控制。

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测试方便、省时省力的电机齿槽转矩的测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电机齿槽转矩的测试方法，包括以下步骤：

1)电机通过驱动器上电，运行在一个恒定的转速N；

2)驱动器断电，电机自由运行直至停止；

3)记录电机从转速N到停止时电机的反电势波形，分析电机继续运行时反电势波形的畸变量或者畸变率，通过畸变量或者畸变率定性衡量出电机齿槽转矩的大小。

优选为，所述的畸变量为电机断电运行反电势E4相对于E2的畸变量，其中E2为随着电机的自由转动，逐渐减小电机的反电势。

优选为，所述的电机断电运行反电势E4＝E2+E3，其中齿槽转矩周期由于是反电势周期的1/4，其引起反电势的变化量为E3。

优选为，所述的畸变量为电机断电运行反电势E4相对于E1的畸变量，其中E1为恒定转速电机反电势。

所述的畸变量为电机断电运行反电势E4曲线与E2曲线相交点形成的封闭面积之和。

优选地，所述的畸变量电机断电运行反电势E4曲线与E1曲线相交点形成的封闭面积之和。

优选地，所述的畸变率计算如下：

其中V1为反电势的基波分量，V2、V3、V4…Vn为电机反电势的谐波分量。