CN109425828A - 马达特性检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种马达特性检测方法借由马达的反电动势计算其特性参数，并通过马达的特性参数判断其运作是否异常，由于马达的特性参数可直接反映出马达的状况，让本发明的马达特性检测方法可有效地达到预警的目的，减少因马达故障而衍生的问题。
Description
技术领域
本发明是关于一种检测方法，特别是关于一种马达特性的检测方法。
背景技术
马达具有效率高及不易损坏的特性而广泛地使用于各种产业及日常生活中，为避免马达突然故障而导致其他装置的损坏，更甚是影响整个产品供应链的运作，如何检测马达的运作状态是否正常为马达制造商及马达使用者共同重视的发展目标。目前马达的检测方法通常是借由侦测马达运转时的电压、电流、转速、温度、噪音、振动或输出转矩是否正常来判定马达是否发生故障，但这样的检测方式都是对配置有马达的产品进行检测，而非单独针对马达的特性进行检测，这样的检测方式容易因产品端的问题而影响马达的故障检测的正确性。
发明内容
本发明的主要目的在于借由侦测马达的反电动势而求得马达的特性参数，以直接地通过马达的特性参数判断其是否发生故障。
本发明的一种马达特性检测方法包含：以侦测装置侦测永磁式马达的反电动势，借由该永磁式马达的该反电动势及计算式计算该永磁式马达的特性参数，该计算式为：其中Ko为该永磁式马达的该特性参数，p为该永磁式马达的极数(pole)，T为该反电动势的周期，eampsin(wt)为该反电动势，以及借由该永磁式马达的该特性参数判断该永磁式马达是否故障。
前述的马达特性检测方法，其中该侦测装置是在该永磁式马达处于自由减速的状态下侦测该永磁式马达的该反电动势。
前述的马达特性检测方法，其中该永磁式马达为直流无刷马达。
前述的马达特性检测方法，其另包含有运算装置，该运算装置用以接收该侦测装置所侦测的该反电动势、计算该永磁式马达的该特性参数及判断该永磁式马达是否故障。
前述的马达特性检测方法，其另包含有模拟数字转换器，该模拟数字转换器用以将该反电动势由模拟信号转换为数字信号。
前述的马达特性检测方法，其另包含有运算装置，该运算装置经由网际网络接收该模拟数字转换器转换的该反电动势。
前述的马达特性检测方法，其中该运算装置具有计算模块，该计算模块用以计算该永磁式马达的该特性参数及判断该永磁式马达是否故障。
前述的马达特性检测方法，其中该运算装置具有数据库，该数据库储存有多个故障比对数据，该计算模块借由该数据库的所述故障比对数据及该永磁式马达的该特性参数判断该永磁式马达是否故障。
前述的马达特性检测方法，其中各该故障比对数据对应故障类型，该计算模块借由该数据库的所述故障比对数据及该永磁式马达的该特性参数判断该永磁式马达为那一种故障类型。
本发明借由该永磁式马达的该反电动势求得可代表该永磁式马达特性的特性参数，而可直接地检测该永磁式马达运作是否正常，达成失效预警的目的，让使用者可提前进行零件的更换或保养，以延长该永磁式马达的使用寿命，并降低该永磁式马达因故障停摆所造成的损失。
附图说明
图1：依据本发明的一实施例，一种马达特性检测方法的流程图。
图2：依据本发明的一实施例，永磁式马达及检测***的功能方框图。
图3：依据本发明的一实施例，马达在自由减速状态下的三相反电动势的波形图。
【主要元件符号说明】
10：马达特性检测方法 11：侦测马达的反电动势
12：信号转换 13：计算马达的特性参数
14：判断马达是否故障 15：判断马达的故障类型
100：永磁式马达 200：检测***
210：运算装置 211：计算模块
212：数据库 220：侦测装置
230：模拟数字转换器 M：电枢
eamp：反电动势 Ra：电枢阻抗
La：电枢电感
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明的一实施例，一种马达特性检测方法10的流程图，其包含「侦测马达的反电动势11」、「信号转换12」、「计算马达的特性参数13」、「判断马达是否故障14」及「判断马达的故障类型15」。
请参阅图2，其为本发明的检测***200对永磁式马达100进行检测的功能方框图，该永磁式马达100的该等效电路包含电枢阻抗Ra、电枢电感La及电枢M，该电枢M的跨压为反电动势eamp。该检测***200具有运算装置210、侦测装置220及模拟数字转换器230，该侦测装置220用以侦测该永磁式马达100的该反电动势eamp，该模拟数字转换器230电性连接该侦测装置220，该模拟数字转换器230用以将该反电动势eamp由模拟信号转换为数字信号，该运算装置210耦接该模拟数字转换器230以接收数字的该反电动势eamp。
请参阅图2，较佳地，该运算装置210是通过网际网络耦接该模拟数字转换器230，而可由远端得到该永磁式马达100的该反电动势eamp，进而由远端检测该永磁式马达100的性能。其中，在本实施例中，该运算装置210具有计算模块211及数据库212，该计算模块211耦接该模拟数字转换器230及该数据库212，而可由该模拟数字转换器230接收数字的该反电动势eamp，并由该数据库212抓取数据，以进行该永磁式马达100的特性参数的计算及是否故障的判断，该数据库212可选自为实体硬碟或云端硬碟，用以储存多个故障比对数据。
请参阅图1及图2，在「侦测马达的反电动势11」步骤中，以该侦测装置220侦测该永磁式马达100的该反电动势eamp，较佳的，该侦测装置220是在该永磁式马达100处于自由减速的状态下侦测该永磁式马达100的该反电动势eamp，也就是在***停止供电至该永磁式马达100，让该永磁式马达100以原有的转动惯性旋转而减速时，通过该侦测装置220测得该永磁式马达100的绕组产生的电压，而能确实地测得该永磁式马达100的该反电动势eamp。
请参阅图1及图2，该侦测装置220测得该永磁式马达100的该反电动势eamp后进行「信号转换12」，该模拟数字转换器230将该侦测装置220测得的该反电动势eamp由模拟信号转换为数字信号，而可经由网际网络将数字的该反电动势eamp传送至该运算装置210。
接着，请参阅图1及图2，进行「计算马达的特性参数13」，该运算装置210的该计算模块211借由该永磁式马达100的该反电动势eamp及计算式计算该永磁式马达100的特性参数，其中该计算式为：
其中，Ke为该永磁式马达100的该特性参数，p为该永磁式马达100的极数(pole)，T为该反电动势的周期，eampsin(wt)为该反电动势。
请参阅图3，为该侦测装置220实际侦测马达在自由减速状态下的该反电动势eamp的波形图，在本实施例中，该马达为三相直流无刷马达(Brushless DC，BLDC)，属于一种永磁式马达，因此该马达可在自由减速状态下在三组线圈中产生三相的该反电动势eamp，波形图中灰色区域即为上述能以该计算式求得的该特性参数的部份，其中两个灰色区域均可用以计算该特性参数。
接着，请参阅图1及图2，进行「判断马达是否故障14」，该计算装置212借由该永磁式马达100的该特性参数及储存于该数据库212的所述故障比对数据判断该永磁式马达100是否故障，在本实施例中，判断该永磁式马达100是否故障的方式为：所述故障比对数据定义有故障门槛范围值，若该永磁式马达100的该特性参数字于该故障门槛范围值外，则代表该永磁式马达100的该特性参数异常，须进行后续的故障分析，因此，该计算装置212判断该永磁式马达100故障。
较佳的，储存于该数据库212的各该故障比对数据是以各种形式故障的马达进行自由减速所测得的反电动势及计算而得的特性参数建立而成，因此，各该故障比对数据对应有故障类型。请参阅图1及图2，在「判断马达的故障类型15」中，该计算模块211借由该永磁式马达100的该特性参数最接近储存于该数据库212的所述故障比对数据判断该永磁式马达100为那一种故障类型，让使用者或是维修单位以本发明的方法检测后能够初步地得知该永磁式马达100的运作状态及可能的故障类型，而可提前进行零件的保养或维修以延长该永磁式马达100的使用寿命。
本发明借由该永磁式马达100的该反电动势eamp求得可代表该永磁式马达100特性的该特性参数，而可直接地检测该永磁式马达100运作是否正常，达成失效预警的目的，让使用者可提前进行零件的更换或保养，以延长该永磁式马达100的使用寿命，并降低该永磁式马达100因故障停摆所造成的损失。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种马达特性检测方法，其特征在于其包含：
以侦测装置侦测永磁式马达的反电动势；
借由该永磁式马达的该反电动势及计算式计算该永磁式马达的特性参数，该计算式为：其中Ke为该永磁式马达的该特性参数，p为该永磁式马达的极数，T为该反电动势的周期，eamp sin(wt)为该反电动势；以及
借由该永磁式马达的该特性参数判断该永磁式马达是否故障。
2.根据权利要求1所述的马达特性检测方法，其特征在于：其中该侦测装置是在该永磁式马达处于自由减速的状态下侦测该永磁式马达的该反电动势。
3.根据权利要求1所述的马达特性检测方法，其特征在于：其中该永磁式马达为直流无刷马达。
4.根据权利要求1所述的马达特性检测方法，其特征在于：其另包含有运算装置，该运算装置用以接收该侦测装置所侦测的该反电动势、计算该永磁式马达的该特性参数及判断该永磁式马达是否故障。
5.根据权利要求1所述的马达特性检测方法，其特征在于：其另包含有模拟数字转换器，该模拟数字转换器用以将该反电动势由模拟信号转换为数字信号。
6.根据权利要求5所述的马达特性检测方法，其特征在于：其另包含有运算装置，该运算装置经由网际网络接收该模拟数字转换器转换的该反电动势。
7.根据权利要求4或6所述的马达特性检测方法，其特征在于：其中该运算装置具有计算模块，该计算模块用以计算该永磁式马达的该特性参数及判断该永磁式马达是否故障。
8.根据权利要求7所述的马达特性检测方法，其特征在于：其中该运算装置具有数据库，该数据库储存有多个故障比对数据，该计算模块借由该数据库的所述故障比对数据及该永磁式马达的该特性参数判断该永磁式马达是否故障。
9.根据权利要求8所述的马达特性检测方法，其特征在于：其中各该故障比对数据对应故障类型，该计算模块借由该数据库的所述故障比对数据及该永磁式马达的该特性参数判断该永磁式马达为那一种故障类型。
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