[发明专利]电动机的状况检查方法及电动机特性检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及可动元件在外力作用下移动时产生反电动势(back electromotive force)的电动机的状况检查方法及电动机特性检查装置。

背景技术

在现有技术中的电动机的状况检查方法及电动机特性检查装置中，为了进行转矩等的检查，向电动机提供电力，使电动机以固定的转速工作，由此检查此时的动作输出。为此，需要利用检查用的电压表、转速表、速度传感器等来进行必要的测量。正因为此，在现有技术中，不直接检查已组装到设备中的状态下的电动机，为了检查作为检查对象的电动机的特性，需要从设备卸下电动机之后与专用的检查装置组合起来进行检查。因此，每当进行定期检修或检查时，都需要从设备卸下电动机，故需要花费检查所需的劳力和时间。此外，若从设备卸下电动机，则无法看到设置状况的不良情况。

特别是，在线性电动机的情况下，可动元件和定子的设置状况(所谓的空隙是否适当)会影响到电动机的输出。在现有技术中，为了检查设置状况，在形成于可动元件与定子之间的间隙内插入测隙规来进行机械尺寸检查。但是，这种情况下，即便从设备卸下电动机来进行检查，也会在将检查后的电动机设置在设备中时易产生机械误差，而且也难以检查在可动元件与定子之间形成的间隙整体上是否均匀。

因此，本申请的发明人发明了如下的电动机的状况检查方法及电动机特性检查装置，即：通过基于在电动机因外力而移动时所产生的反电动势波形的频率和振幅值求出反电动势常数，从而检查电动机的特性(参见日本特愿2009-177091号专利文献1)。

专利文献1：日本特愿2009-177091号

在专利文献1的方法中，基于反电动势的半周期(电角180°)来检测频率。但是，存在如下的问题：在加速时或减速时，在反电动势的半周期内产生了急剧的变化(如果是线性电动机，则是急剧的速度变化；如果是旋转电动机，则是急剧的转速变化)的情况下，频率的占空比会以电压的峰值为界发生较大变化，因而在检查结果中易产生误差。例如，如图7所示，在区间(A)中，频率的占空比(f_1A∶f_1B)发生较大变化，并且与利用了频率的占空比(f_2A∶f_2B)变化小的区间(B)的情况相比，易产生误差。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以在不从设备卸下已组合到设备中的电动机的情况下进行检查、且检查结果不易产生误差的电动机的状况检查方法及电动机特性检查装置。

本发明的另一目的在于，提供一种可以用简便的方法检查电动机的设置状况是否良好的电动机的状况检查方法及电动机特性检查装置。

本发明的对象是：在不从设备卸下三相电动机的情况下检查已组合到设备中的三相电动机的状况的电动机的状况检查方法及电动机特性检查装置。

公知电动机具有发电作用，当施加外力使得三相电动机的可动部移动时，在三相电动机的输入端子上产生三相的反电动势(back electromotive force)。在本发明中，求出表示电动机特性的常数之一的反电动势常数K_eφ，来判断电动机特性是否良好。

本发明的电动机特性检查装置，包括：角度范围检测部，其确定包括在三相电动机的可动元件以未被供电的状态移动时在电枢绕组中所产生的三相的反电动势之中的一相的反电动势的峰值在内的电角小于180°的规定的角度范围；三相二相转换部，其按照一相的反电动势成为α轴的方式，利用αβ转换，将三相的反电动势转换成等效于三相的反电动势的二相交流；电压向量变化量运算部，其根据规定的角度范围内的α分量的变化量及β分量的变化量，计算规定的角度范围内的电压向量的变化量；速度变化量检测部，其检测规定的角度范围内的可动元件的速度的变化量；反电动势常数运算部，其基于速度变化量及电压向量的变化量，计算反电动势常数；和结果显示部，其显示反电动势常数的运算结果或针对预想的运算结果而预先准备的判断结果。因此，当在电动机特性检查装置中输入了三相的反电动势时，能够求出电角小于180°的规定的角度范围内的可动元件因外力而移动时发生变化的速度的变化、和伴随着速度的变化而变化的反电动势的增加量，作为电压向量的变化量。与根据反电动势的电压的变化量而求出的反电动势常数相比，根据这样求得的电压向量的变化量而求出的反电动势常数无论在加速时还是在减速时，误差都少。因此，与现有技术相比，能够高精度地判断电动机特性是否良好。另外，在本发明中，“电压向量”是指，具有对三相的反电动势的分量进行三相二相转换而得到的α分量及β分量的向量。