【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机绕组温升测量领域，尤其是一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法和仪表。
技术介绍
1、由于直流无刷电机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具有直流电动机运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的特点，故在当今国民经济的各个领域，如医疗器械、仪器仪表、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。电机温升，指的是电机在一定负载下连续运行一段时间后，电机内部绕组温度升高的数值，是电机一项重要性能指标，且国标对绕组温升提出了严格且明确的要求，因为若电机绕组温升过大，会造成电机损耗增加、效率降低、加速绝缘老化和降低绝缘性能，进而有引起触电和引发着火的潜在危险。因此，准确地测量电机绕组温升对保证电机的电气安全有着至关重要的作用。
2、目前，测量电机温升的方法主要有预埋点温计法、红外测温法、外推法以及带电在线测量法等，其中，外推法和带电在线测量法是应用较广的测量方法。外推法主要通过测量绕阻电阻的变化，可以间接地计算出绕组温度的变化，在应用过程中使用测量电机静态绕组电阻以及额定运转一定时间后迅速停止供电及测量绕组电阻，推导出电机温升，但此方法由于电机惯性以及测量切换时间等原因导致热态电阻值精度不高。而带电在线测量法是在电机额定工作下耦合弱小直流信号直接测量绕组的电阻，计算绕组温升，具有非侵入式、操作方便且高效的特点，是测试电机温升仪器常用方法且已经实现市场化，但常见于交流绕组，而对于直流绕组，直流信号不仅会对电机运转有所影响，且在直流绕组不断变换绕组的控制方式下难以达到稳定，因此该方法不太适用
3、由此可见，现有的电机温升测量技术不能满足直流无刷电机测量温升参数所需的快速、简单、方便和精确的优点。
4、本申请所要解决的技术问题为：如何设计一种能够快速、简单且精准测量三相直流无刷电机绕组温升的方法。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法。
2、本专利技术所采用的技术方案为：一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，包括以下步骤：
3、获取三相直流无刷电机内关于绕组金属材料的温度特性的材料参数k、三相直流无刷电机内绕组的静态线圈电阻r0和静态环境温度t0；
4、在额定电压且稳定工作状态下，对三相直流无刷电机中不通电绕组加载一个复合交流电压信号，通过高速模拟转换得到电流信号的波形且通过电感等效模型得到三相直流无刷电机线圈的工作电阻值r1；
5、获取工作环境温度t1；
6、计算电机温升数值；
7、在一些实施方式中，电感等效模型为
8、
9、在一些实施方式中，关于不通电绕组的获取步骤是对三相直流无刷电机内部霍尔器件的信号进行检测，通过霍尔信号变换得到三相直流无刷电机转子位置，推导当前通电绕组，从而获取不通电的绕组。
10、在一些实施方式中，复合交流电压信号由两个频率分别为f和2f的正弦波组成的交流电压信号组成，其中信号频率f的正弦波交流电压为高频交流电压信号；通过高速模拟转换采集线圈产生的电流波形并通过傅立叶变换运算得到频率f的交流电压信号对应的电流实部为i1real，以及频率2f的交流电压信号对应的电流实部为i2real。
11、在一些实施方式中，通过
12、
13、获取i1real和i2real，从而得到三相直流无刷电机额定工作状态下的工作电阻值
14、
15、在一些实施方式中，采用温度检测模块记录电机在静止状态时的静态环境温度t0以及在额定电压和稳定工作状态下的工作环境温度t1。
16、一种仪表，包括供电单元、驱动电路、霍尔检测电路、频率合成单元、高速数据转换单元、高速切换单元、环境温度检测单元、人机交互单元以及数字处理单元；
17、供电单元用于整个测量仪表正常工作的供电；
18、驱动电路用于给待测对象实施所需要供电与控制时序的实现电路；
19、霍尔检测电路，用于接收待测对象的霍尔信号；
20、频率合成单元用于产生特定频率复位电压信号作为激励信号；
21、高速数据转换单元用于测量由激励信号产生的电流波形；
22、数字处理单元用于执行以上实施方式中的测量方法。
23、本专利技术的有益效果在于：
24、该一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法通过应用电流信号实部幅值与绕组线圈等效模型之间的关系，计算出正常工作下电机绕组的电阻集合，从而实现在线检测三相直流无刷电机绕组温升的功能，适用于任何生产环境，因此同时具备快速、简单、方便、精确和适用范围广的优点。
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1.一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，所述电感等效模型为
3.根据权利要求1所述的一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，关于不通电绕组的获取步骤是对三相直流无刷电机内部霍尔器件的信号进行检测，通过霍尔信号变换得到三相直流无刷电机转子位置，推导当前通电绕组，从而获取不通电的绕组。
4.根据权利要求1所述的一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，所述复合交流电压信号由两个频率分别为f和2f的正弦波组成的交流电压信号组成，其中信号频率f的正弦波交流电压为高频交流电压信号；通过高速模拟转换采集线圈产生的电流波形并通过傅立叶变换运算得到频率f的交流电压信号对应的电流实部为I1real，以及频率2f的交流电压信号对应的电流实部为I2real。
5.根据权利要求4所述的一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，通过
6.根据权利要求1所述的一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，
7.一种用于测量三相直流无刷电机温升的仪表，其特征在于，包括供电单元、驱动电路、霍尔检测电路、频率合成单元、高速数据转换单元、高速切换单元、环境温度检测单元、人机交互单元以及数字处理单元；
...【技术特征摘要】
1.一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，所述电感等效模型为
3.根据权利要求1所述的一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，关于不通电绕组的获取步骤是对三相直流无刷电机内部霍尔器件的信号进行检测，通过霍尔信号变换得到三相直流无刷电机转子位置，推导当前通电绕组，从而获取不通电的绕组。
4.根据权利要求1所述的一种用于测量三相直流无刷电机温升的方法，其特征在于，所述复合交流电压信号由两个频率分别为f和2f的正弦波组成的交流电压信号组成，其中信号频率f的正弦波交流电压为高频交流电压信号；通过高速...
【专利技术属性】
技术研发人员：林国元，张沛强，蔡志金，
申请(专利权)人：佛山华知科电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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