[发明专利]直流无刷电机控制器测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机控制器测试装置。

背景技术

直流无刷电机（以下简称BLDC）。BLDC被广泛地应用于日常生活用具、汽车工业、航空、消费电子、医学电子、工业自动化等装置和仪表等领域。 顾名思义，BLDC不使用机械结构的换向电刷而直接使用电子换向器，因而BLDC相比有刷电机有许多优点。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器（或集电环）的电机，又称无换向器电机。早在十九世纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式异步电动机，这种电动机得到了广泛的应用。但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷，以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷。

与有刷直流电机不同，现有的直流无刷电机使用电子方式换向。要使BLDC转起来，必须要按照一定的顺序给定子通电，那么我们就需要知道转子的位置以便按照通电次序给相应的定子线圈通电。定子的位置是由嵌入到定子的霍尔传感器感知的。通常会安排3个霍尔传感器在转子的旋转路径周围。无论何时，只要转子的磁极掠过霍尔元件时，根据转子当前磁极的极性霍尔元件会输出对应的高或低电平，这样只要根据3个霍尔元件产生的电平的时序就可以判断当前转子的位置，并相应地对定子绕组进行通电。

不同的电机，由于额定功率、额定电压、负载等因素的不同需要匹配适当的控制器，控制器通常是由一个CPU芯片配合驱动放大电路实现的，驱动电路需要结合电机的电感、内阻、位置传感器等因素进行设计。控制器的匹配是否合理直接影响电机的性能。目前，缺少一种准确度高、结构简单的直流无刷电机控制器测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用负载电机进行测试、准确度高的直流无刷电机控制器测试装置。

为实现上述目的，本发明的直流无刷电机控制器测试装置包括底板、单片机和第一示波器，底板上设有左支撑板和右支撑板，左支撑板与右支撑板相对间隔设置；左支撑板左侧面设有被测电机，右支撑板右侧面设有负载电机，被测电机连接有被测控制器；被测电机的轴向右伸出左支撑板，负载电机的轴向左侧出右支撑板；被测电机的轴与负载电机的轴通过联轴器同轴传动连接；

负载电机的三相连接线上连接有可调电阻结构；

被测电机的三相连接线包括测试U相线、测试V相线和测试W相线；测试U相线、测试V相线和测试W相线分别与被测控制器相连接，测试U相线、测试V相线和测试W相线上分别安装有霍尔传感装置；

霍尔传感装置包括用于串联连接在被测电机的三相连接线上的两个接线柱，两个接线柱之间的导线上设有U型铜制件，U型铜制件包括底线以及连接在底线两端并垂直于底线的两条竖线；U型铜制件的一条竖线上套设有磁环，磁环具有开口，磁环的开口处装有用于采集电流大小的霍尔传感器；各霍尔传感器分别与单片机相连接，单片机连接有计算机，计算机内置有虚拟示波器；

被测控制器通过地线和24伏线路连接有直流电源，地线上设有一套霍尔传感装置，该套霍尔传感装置通过其两个接线柱串联连接在地线上；

测试U相线、测试V相线、测试W相线和所述地线分别通过线路与第一示波器相连接。

被测电机上设有用于采集电机转子位置信号的位置传感器，位置传感器与被测控制器相连接。

所述负载电机的三相连接线包括负载U相线、负载V相线和负载W相线；所述可调电阻结构包括左连接架和右连接架，左连接架与右连接架之间连接有三条电阻条，三条电阻条平行间隔设置；三条电阻条上滑动连接有导电滑块，导电滑块作为星型连接的中心点，三条电阻条的一端分别连接负载U相线、负载V相线或负载W相线。

所述左支撑板和右支撑板均为L型板，L型板包括竖板和连接在竖板底端的水平板；左支撑板和右支撑板的水平板分别通过螺栓与底板相连接；左支撑板的水平板的中部与底板之间设有竖向微调结构，右支撑板的水平板与底板之间设有水平微调结构；

竖向微调结构包括竖向调整螺杆，竖向调整螺杆与底板螺纹连接；竖向调整螺杆的顶面中部向上连接有传力杆，传力杆向上穿过左支撑板的水平板并与左支撑板的水平板滑动配合；传力杆顶端设有用于承受扭矩的受力头，受力头的水平截面呈多边形；

水平微调结构包括固定在底板右端的支撑螺母，支撑螺母螺纹连接有水平调整螺杆，水平调整螺杆一端正对右支撑板的水平板的右端，水平调整螺杆的另一端设有用于承受扭矩的大头端。