用于微型同步隔磁电机的表层探损方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于微型同步隔磁电机的表层探损方法和装置。表层探损方法包括：将待测电机置于U型磁轭的U型腔内，并在待测电机的待测表面上放置接收棒，其中，U型磁轭的水平部套有第一线圈，且该第一线圈连接交流电源，接收棒上套有第二线圈；接通交流电源，以使第一线圈接入输入电流，以预定采样周期对第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的待测特征参数；将待测特征参数与参考特征参数进行比较，以根据比较结果确定待测特征参数对应的损伤等级，作为待测电机的表面探损结果。表层探损装置能够执行上述方法的处理。本发明专利技术的上述表层探损方法和装置，能够有效地适用于电机表层的损伤检测，克服现有技术的不足。

【技术实现步骤摘要】
用于微型同步隔磁电机的表层探损方法和装置
本专利技术涉及表面检测技术，尤其涉及一种用于微型同步隔磁电机的表层探损方法和装置。
技术介绍
随着电机的大规模使用，对于电机的要求越来越高，特别对于特殊要求的微型同步电动机的精度越来越高。通常，对于精密的部位所采用的电机来说，需要避免运行中电机的漏磁，而且还要注重电机是否有表层的损伤，其中电机的金属表层包括电机的侧面和端面。微型同步隔磁电机，应用于机器人的手臂的驱动环节，基本组成与普通电机相似，包括定子、转子、电枢绕组、电刷等部件，但结构格外紧凑。由于所处环境周围有大量的传感器，信号传递装置和控制芯片等，都需要有个电磁兼容的工作环境，因此对于电机的漏磁要格外注意。所以设计这类需要隔磁电机的探损检测方法，检测微型电机是否有漏磁，避免漏磁电机给其他仪器造成降级的危害。这类隔磁电机属于微型电机，工作方式和交流伺服电动机类似，工作方式是在没有外界控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。当有外界控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。漏磁的原因，可能是本身电机的出厂表层破损，或者运输中的磕碰的物理破损，造成定子上绕组的脉动磁场，转子上的旋转磁场，电机内部谐波噪声的磁感应线的露出。此外，也可能是由于电机运行时间长，内部涡流热，或者绕组故障烧伤造成的。然而，目前的表面检测技术并不能够有效地适用于电机表层的损伤检测。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，本专利技术提供了一种用于微型同步隔磁电机的表层探损方法和装置，以至少解决目前现有的表面检测技术不能有效适用电机表层的损伤检测的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于微型同步隔磁电机的表层探损方法，所述表层探损方法包括：将待测电机置于U型磁轭的U型腔内，并在所述待测电机的待测表面上放置接收棒，其中，所述U型磁轭的水平部套有第一线圈，且该第一线圈连接交流电源，所述接收棒上套有第二线圈；接通所述交流电源使所述待测电机处于工作状态，以使所述第一线圈接入输入电流，以预定采样周期对所述第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的待测特征参数；将所述待测特征参数与参考特征参数进行比较，以根据比较结果确定所述待测特征参数对应的损伤等级，作为待测电机的表面探损结果。进一步地，所述表层探损方法还包括：在所述待测电机处于非工作状态的情况下，通过外界提供磁场，对所述待测电机表层的铁性材料进行磁化，以通过所述接收棒获取感应的磁信号；以预定采样周期对所述第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的待测特征参数；将所述待测特征参数与参考特征参数进行比较，以根据比较结果确定所述待测特征参数对应的损伤等级，作为待测电机的表面探损结果。进一步地，所述参考特征参数通过如下方式获得：将金属表层无损的微型同步电机置于所述U型磁轭的U型腔内，并在该微型同步电机的表面上放置所述接收棒；接通所述交流电源，以使所述第一线圈接入所述输入电流，以预定采样周期对所述第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的参考特征参数。一方面，由于接收棒为棒状结构，由此能够方便操作，使得可操作性较强；另一方面，由于接收棒的棒状结构，使得其上所缠绕的线能够形成一个比较长的接收平面，从而能够使得接收磁感应线效果更好。进一步地，所述根据比较结果确定所述待测特征参数对应的损伤等级的步骤包括：若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的80％～100％之间，则其对应的损伤等级为1级；若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的60％～79％之间，则其对应的损伤等级为2级；若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的40％～59％之间，则其对应的损伤等级为3级；若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的20％～39％之间，则其对应的损伤等级为4级；若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的1％～19％之间，则其对应的损伤等级为5级。根据电机的损伤程度进行分类，根据实验的需要，可以有选择使用对应损伤等级电机，避免影响实验精度。进一步地，所述参考特征参数包括多个，且每个参考特征参数对应一个损伤等级；所述参考特征参数通过如下方式获得：针对金属表层无损的微型同步电机以及多个参考电机中的每一个：将该电机置于所述U型磁轭的U型腔内，并在该电机的表面上放置所述接收棒；接通所述交流电源，以使所述第一线圈接入所述输入电流，以预定采样周期对所述第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的参考特征参数，来作为当前电机表面的损伤等级所对应的参考特征参数；其中，所述金属表层无损的微型同步电机的损伤等级为0；所述多个参考电机包括N个，该N个参考电机中的第i个参考电机对应的损伤等级为i，i＝1,2,…,N，N为正整数。通过磁安法，将电机的表层参数转换成电流参数，只要进行电流参数的获取和分析，就可以间接得出电机的表层的表征参数。实验的可行性更强些。进一步地，所述第二线圈中生成的电流在被采样之前，还经过滤波处理；以及所述第二线圈中生成的电流在被采样之后，还经过A/D转换处理。由于实验环境的不确定性，先进行放大，滤波环节，在信号的源头处进行处理，在进行信号A/D转换，最后数字信号的形式输出，对信号可观性和精确性有了很大的改善。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于微型同步隔磁电机的表层探损装置，所述表层探损装置包括U型磁轭、接收棒、接收采集单元和处理单元；其中，所述U型磁轭的水平部套有第一线圈，所述第一线圈连接交流电源；所述接收棒上套有第二线圈，所述第二线圈连接所述接收采集单元；所述接收采集单元用于在将待测电机置于所述U型磁轭的U型腔内、且所述待测电机的待测表面上放置有所述接收棒的情况下，接收当所述交流电源接通时在所述第二线圈中生成的电流信号，并采集该电流信号当前对应的待测特征参数；所述处理单元用于根据所述待测特征参数与参考特征参数的比较结果，获得所述待测电机的表层损伤等级。进一步地，所述接收采集单元还用于：在将金属表层无损的微型同步电机置于所述U型磁轭的U型腔内、且该微型同步电机的表面上放置有所述接收棒的情况下，接收当所述交流电源接通时在所述第二线圈中当前生成的电流信号，并采集该电流信号对应的参考特征参数。进一步地，所述接收采集单元包括：接收模块，其用于连接所述第二线圈，以接收所述第二线圈生成的电流信号并输出；滤波模块，其用于对所述接收模块输出的电流信号进行滤波；采样保持模块，其用于对经过所述滤波模块滤波后的电流信号进行采样以获得采样信号，其中所述采样信号包括该电流信号的如下参数：幅值、峰值、频率以及周期；A/D转换模块，其用于对所述采样保持模块所得到的采样信号进行A/D转换后输出。进一步地，所述表层探损装置还包括密闭金属铜板，所述密闭金属铜板为箱体结构，该箱体结构的至少一个面能够打开以放进本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于微型同步隔磁电机的表层探损方法，其特征在于，所述表层探损方法包括：将待测电机置于U型磁轭的U型腔内，并在所述待测电机的待测表面上放置接收棒，其中，所述U型磁轭的水平部套有第一线圈，且该第一线圈连接交流电源，所述接收棒上套有第二线圈；接通所述交流电源使所述待测电机处于工作状态，以使所述第一线圈接入输入电流，以预定采样周期对所述第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的待测特征参数；将所述待测特征参数与参考特征参数进行比较，以根据比较结果确定所述待测特征参数对应的损伤等级，作为待测电机的表面探损结果。

【技术特征摘要】
1.用于微型同步隔磁电机的表层探损方法，其特征在于，所述表层探损方法包括：将待测电机置于U型磁轭的U型腔内，并在所述待测电机的待测表面上放置接收棒，其中，所述U型磁轭的水平部套有第一线圈，且该第一线圈连接交流电源，所述接收棒上套有第二线圈；接通所述交流电源使所述待测电机处于工作状态，以使所述第一线圈接入输入电流，以预定采样周期对所述第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的待测特征参数；将所述待测特征参数与参考特征参数进行比较，以根据比较结果确定所述待测特征参数对应的损伤等级，作为待测电机的表面探损结果。2.根据权利要求1所述的用于微型同步隔磁电机的表层探损方法，其特征在于，所述表层探损方法还包括：在所述待测电机处于非工作状态的情况下，通过外界提供磁场，对所述待测电机表层的铁性材料进行磁化，以通过所述接收棒获取感应的磁信号；以预定采样周期对所述第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的待测特征参数；将所述待测特征参数与参考特征参数进行比较，以根据比较结果确定所述待测特征参数对应的损伤等级，作为待测电机的表面探损结果。3.根据权利要求1所述的用于微型同步隔磁电机的表层探损方法，其特征在于，所述参考特征参数通过如下方式获得：将金属表层无损的微型同步电机置于所述U型磁轭的U型腔内，并在该微型同步电机的表面上放置所述接收棒；接通所述交流电源，以使所述第一线圈接入所述输入电流，以预定采样周期对所述第二线圈中当前生成的电流信号进行采样，以获得该电流信号对应的参考特征参数。4.根据权利要求3所述的用于微型同步隔磁电机的表层探损方法，其特征在于，所述根据比较结果确定所述待测特征参数对应的损伤等级的步骤包括：若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的80％～100％之间，则其对应的损伤等级为1级；若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的60％～79％之间，则其对应的损伤等级为2级；若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的40％～59％之间，则其对应的损伤等级为3级；若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的20％～39％之间，则其对应的损伤等级为4级；若所述待测特征参数的值为所述参考特征参数的1％～19％之间，则其对应的损伤等级为5级。5.根据权利要求1所述的用于微型同步隔磁电机的表层探损方法，其特征在于，所述参考特征参数包括多个，且每个参考特征参数对应一个损伤等级；所述参考特征参数通过如下方式获得：针对金属表层无损的微型同步电机以及多个参考电机中的每一个：将该电机置于所述U型...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟大伟，刘金辉，杜鑫，李果，许朕玮，刘子宁，代雪松，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23