一种电机磁链的检测方法及电机故障的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电机检测及控制技术领域，具体涉及一种电机磁链的检测方法及电机故障的检测方法。
【背景技术】
[0002]现有的全封闭式压缩机，电机完全封闭在压缩机壳体内，一旦装配完成，电机就很难获得了，以至于使得在装配完成过后无法很方便了解电机转子是否装配错误，对转子充磁的性能也无法了解。因此如何对装配完成的压缩机中的电机进行检测并判断压缩机出现问题时判定问题是否出在电机上，是本发明预要解决的技术问题。
[0003]由于现有技术中的全封闭式压缩机存在缺乏对内部电机进行检测的手段，以及当压缩机出现故障时，无法准确判断问题是否出在电机及电机转子上等技术问题，因此本发明研究设计出一种电机磁链的检测方法及电机故障的检测方法。
【发明内容】
[0004]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中无法准确、及时地检测出电机尤其是电机转子的装配正确与否的缺陷，从而提供一种电机磁链的检测方法及电机故障的检测方法。
[0005]本发明提供一种电机磁链的检测方法，其向电机输入一固定频率的电流，使其运转并达到设定的运转速度，运转持续一个使得电机维持恒速过程的设定时间后停止对所述电机输入上述电流，使得所述电机掉电并处于减速运行状态，在所述电机减速运行状态下检测所述电机上的电压的频率和幅值的大小，进而通过其计算得出所述电机的磁链数值。
[0006]优选地，通过检测所述电机的多个电压波动周期内的电压幅值和频率，计算每个波动周期内的磁链数值的大小Φ:，取各个磁链数值的最大值作为所述电机的所述磁链数值，Φ =ΜΑΧ(，其中i为第i个波动周期，η为被选波动周期的最大序号值。
[0007]优选地，第i个波动周期内的磁链数值的计算公式为Φi = ei/wi,其中ei为第i个波动周期的电机电压值，Wl为第i个波动周期的角速度值。
[0008]优选地，所述第i个波动周期内的磁链数值的计算公式为Φ i = ei/wi = Vi/(2对i)=ν723τ*α2?-?2(ρυ)，其中Vi为第i个波动周期的电压幅值，fi为第i个波动周期的频率，t2i为第i个波动周期电压值为零的初始时间点，?2(1-υ为第i个波动周期电压值为零的末端时间点。
[0009]优选地，该固定频率的电流小于所述电机的退磁电流，大于所述电机的起动电流。
[0010]优选地，该固定频率的电流的频率设置为40HZ-50HZ机械频率对应的电频率。
[0011]优选地，利用可变频率逆变器向所述电机输入上述的固定频率的电流。
[0012]优选地，所述电机为永磁电机。
[0013]本发明还提供一种电机故障的检测方法，其利用前述的电机磁链的检测方法，计算得出所述电机的磁链数值，再根据电机装配前的电机磁链值做为基准值，将该计算得出的电机的磁链数值与该基准值相比较，
[0014]如果计算得出的磁链数值低于该标准值，则说明电机转子出现故障；
[0015]如果计算得出的磁链数值与该标准值相等，则说明电机转子正常、安全。
[0016]优选地，该电机故障的检测方法适于检测全封闭式压缩机装配完成后其内部的电机的故障。
[0017]本发明提供的一种电机磁链的检测方法及电机故障的检测方法具有如下有益效果:
[0018]1.通过对电机减速时的线圈电压信息进行检测，能够有效且准确地检测出电机(尤其是永磁电机)的磁链的数值大小，进而对电机尤其是电机转子的装配正确与否进行准确、及时的检测，获得电机转子的装配是否正确的结果；
[0019]2.同时还能对电机转子充磁的性能进行检测，判定其充磁是否饱满；
[0020]3.提供一种有效的计算电机转子磁链的计算方法，能够准确且正确地获得电机磁链的数值大小；
[0021]4.能够为电机尤其是电机转子、甚至尤其是位于全封闭压缩机内部的电机转子是否出现故障提供一种有效的检测或测试的方法，能够准确地判断出问题是否出现电机转子上。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的电机磁链的检测方法的流程结构示意图；
[0023]图2是本发明的电机转子的速度(转速)变化过程示意图；
[0024]图3是本发明的电机转子在减速过程中线圈电压(或称电动势)的变化曲线示意图。
【具体实施方式】
[0025]如图1-2所示，本发明提供一种电机磁链的检测方法，向电机输入一固定频率的电流，使其运转并达到设定的运转速度，运转持续一个使得电机维持恒速过程的设定时间后(通常该设定时间为几秒，即1-10秒)停止对所述电机输入上述电流，使得所述电机掉电并处于减速(即电机转子处于减速转动，如图2中第三段过程一减速过程)运行状态，在所述电机减速运行状态下检测所述电机上的电压的频率和幅值的大小，进而通过其计算得出所述电机的磁链数值。磁链，即导电线圈或电流回路所链环的磁通量，磁链等于导电线圈匝数N与穿过该线圈各匝的平均磁通量Φ的乘积，故又称磁通匝。通过在电机掉电并处于减速运行状态下对电机减速时的线圈电压信息进行检测，能够有效且准确地检测出电机(尤其是永磁电机)的磁链的数值大小，进而对电机尤其是电机转子的装配正确与否进行准确、及时的检测，获得电机转子的装配是否正确的结果；同时还能对电机转子充磁的性能进行检测，判定其充磁是否饱满。
[0026]如图3所示，优选地，通过检测所述电机的多个电压波动周期内的电压幅值V(即图中的波在一个周期内，交流电瞬时出现的最大绝对值，也称最大值、振幅、峰值)和频率f (即单位时间内的周期数，周期T的倒数，1/T)，计算每个波动周期内的磁链数值的大小(J)1，取各个磁链数值的最大值作为所述电机的所述磁链数值，Φ =ΜΑΧ( Φι，Φ2，Φ3Γ..Φ?^..Φη)，其中i为第i个波动周期，η为被选波动周期的最大序号值。通过对各个周期内的电压幅值和频率进行检测，从而计算得出单个周期内的电机磁链值，进一步从多个波动周期内的磁链进行选择和比较彼此大小，选择出磁链的最大值即为所述电机的所述磁链数值。之所以要选取各个磁链的最大值作为电机的磁链数值是因为磁链可能因为转速不均匀的测试的不准，一般最大值比较接近真实值。
[0027]优选地，第i个波动周期内的磁链数值的计算公式为Φi = ei/wi,其中ei为第i个波动周期的电机电压值，Wl为第i个波动周期的角速度值。通过检测出第i个波动周期的电机电压值，Wl为第i个波动周期的角速度值，能够有效地计算得出第i个波动周期的磁链数值。
[0028]优选地，所述第i个波动周期内的磁链数值的计算公式为Φ i = ei/wi = Vi/(2Jif i)=Vi/23i*(t21-t2(i—υ)，其中Vi为第i个波动周期的电压幅值，fi为第i个波动周期的频率，t2i为第i个波动周期电压值为零的初始时间点，?2(1-υ为第i个波动周期电压值为零的末端时间点。通过上述公式的换算和推导，从而能够通过利用第i个波动周期的电压幅值1和第i个波动周期的频率^而计算得出该波动周期内的磁链数值，结合上述检测和计算方法能够提供一种有效的计算电机转子磁链的计算方法，能够准确且正确地获得电机磁链的数值大小。
[0029]优选地，该固定频率的电流小于所述电机的退磁电流，大于所述电机的起动电流。这样能够有效地保证电机能够有效地被启动而运转，同时还不至于当电流大于退磁电流会损坏电机转子而导致电机转子被退磁。
[0030]优选地，该固定频率的电流的频率设置为40Hz-50Hz机械频率对应的电频率。将该固定频率的电流的频率设置在40Hz-50Hz机械频率对应的电频率之间，这是一种优选的电流频率的设定值，能够有效地使得电机转子不致于转动过快或过慢，以方便检测相应的参数。这是实际汇总遇到的经验参数，个别情况会有不同，不局限于这个频率。
[0031]优选地，利用可变频率逆变器向所述电机输入上述的固定频率的电流。逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V，50Hz正弦波)的电器元件，其一般由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。通过选择可变频率逆变器的结构和方式能够