定子的測試裝置和方法
2024-03-10 02:06:15
專利名稱：定子的測試裝置和方法
技術領域：
本發明涉及用於測試定子的裝置和方法，特別是這樣一種測試定子的裝置和方法，其中在將整體裝配的定子與轉子進行連接之前對定子執行各種測試，例如電阻特性測試，衝擊電流響應測試，旋轉方向測試，以及耐壓測試，這樣就能減少由於劣質定子造成的電機次品數量，並且縮短檢測定子缺陷所需的時間。
近年來，在大量電子設備中採用了各種電機作為其驅動裝置，例如洗衣機和空調器。通常電機是由產生磁場的定子和通過定子磁場轉動的轉子形成的。在
圖1和圖2中表示了一種通用的電機。
參見圖2，電機1的定子3是由內部形成多個磁極靴(piece)3c的層疊鐵心3f，以及繞在磁極靴3c周圍的主線圈3a和副線圈3b構成的。另外有一個絕緣子3e將各個線圈3a和3b與層疊的鐵心3f隔離，還有從各個線圈3a和3b上伸出的三個輸出端子3d。此時，主線圈3a被繞在磁極靴3c周圍，而副線圈3b被繞在各個主線圈3a之間。
從各個線圈3a和3b上伸出的三個輸出端子3d分別被連接到分成紅，藍，白色的電源線的主，副和公共端。一個電源連接器(未示出)被連接到電源線的端部。
另外，如圖1所示，由一個軸2a，第一軸承2b，層疊的轉子鐵心2c，以及第二軸承2d構成的轉子2被裝在定子3的中心所形成的孔內。然後將上殼1a和下殼1b與定子3和轉子2構成的整體結合，這樣就完成了電機1的裝配。
如果向外部延伸的電源線(未示出)連接器提供三相AC電源，在定子3的主線圈3a和副線圈3b之間就會產生預定的磁場。
這樣，由磁場感生的電流就會流過轉子鐵心2c的整個表面，從而使轉子2轉動。另外，如果交替地激勵定子3的各個主線圈3a和副線圈3b，變化的磁場就可以使轉子2持續轉動。
同時在完成裝配之後，上述電機1需要經過各種測試，也就是定子的電阻特性測試，衝擊電流響應測試，旋轉方向測試，以及耐壓特性測試。通常需要有幾個人用手工對被測電機1執行各種單獨測試，以便測出電機1的優劣。
接著，如果確定了電機的質量良好，按照上述工序裝配成的電機1在準備投放市場之前還需要經過驅動性能(driving performance)的測試，或是在判定為劣質產品時將其放棄。
然而，確定為有缺陷的劣質電機的原因可能存在在定子或轉子中。因此，如果因為定子的裝配過程中在定子中造成的技術缺陷而放棄已完成裝配的電機，與劣質定子組裝在一起的優質轉子就被一同放棄了，這樣就會產生不必要的經濟損失問題。
另外，為了減少經濟損失，如果拆開有缺陷的電機，用好的定子更換有缺陷的定子，並且重新使用優質的轉子，就需要拆開完成裝配的電機，並且重新連接。這樣就會增加由操作者執行的裝配工作量，從而造成人力的浪費問題。
本發明是為了克服現有技術中存在的上述問題，其目的是提供一種用於測試定子的裝置，它可以在裝配電機之前通過各種測試手段來判斷定子的優劣，這樣就能避免由於定子的缺陷生產出不合格的電機。
本發明的另一目的是提供一種使用上述定子測試裝置來測試定子的方法。
為了實現本發明的目的，用於測試定子的裝置包括一個控制裝置，用於通過一個鍵盤輸入裝置接收操作起始指令；以及由控制裝置驅動的電阻測量裝置，用於測量被測定定子的電阻值；另外一個衝擊電流特性測試裝置，其由控制裝置驅動用來測試被測定子的衝擊電流響應特性；一個耐壓測量裝置，由控制裝置驅動用來測試被測定子的耐壓特性；並且向被測定子提供電流，使一個參考轉子轉動，同時一個旋轉方向檢測裝置由控制裝置驅動用來檢測參考轉子的旋轉方向；另外一個位置固定裝置，用來固定被測定子，以便執行各種測試；並且一個顯示裝置，用來利用控制裝置顯示出獲得的各種測試結果。
為了實現本發明的另一目的，定子的測試方法是按照以下順序執行的，第一步是將被測定子安置在位置固定裝置上，第二步是向通過第一步安置到位置固定裝置上的被測定子提供控制電壓，以便測量出一個電阻值，並且顯示其結果。然後執行第三步，向安置在位置固定裝置上的被測定子提供衝擊電流，以便測試其衝擊電流特性，並且顯示結果。隨後執行第四步，向安置在位置固定裝置上的被測定子提供預定的電壓，以便測試參考轉子的旋轉方向，並且顯示結果。最後在第五步中向安裝在位置固定裝置的被測定子提供預定的電壓，以便測試其耐壓特性，並且顯示結果。
通過以下結合附圖對最佳實施例的詳細說明可以更清楚地看到本發明的上述和其他優點。
圖1表示一種通用電機的結構部件分解透視圖；圖2是一個分離的透視圖，表示圖1中的定子；圖3是一個結構框圖，表示本發明的定子測試裝置的一個最佳實施例；圖4是一個電路圖，表示本發明的電阻測量裝置的結構；圖5是一個側視圖，表示本發明的旋轉方向檢測裝置和定子位置固定裝置的結構；圖6是一個示意圖，表示本發明的顯示裝置；以及圖7A-圖7B是一個流程圖，用於說明按照本發明的定子測試方法。
以下參照附圖詳細說明本發明的定子測試裝置和方法的最佳實施例，其中與慣用裝置中相同的部件採用了相同的標記。
圖3是一個結構框圖，表示本發明的定子測試裝置的最佳實施例。
如圖所示，控制裝置20通過由測試人員操作的鍵盤輸入裝置1 0接收一個操作起始指令。這一控制裝置20最好是由通用的可編程邏輯電路(PLC)構成。
另外，電阻測量裝置30是由控制裝置20提供的控制信號來驅動的，用於測量被測定子3的電阻值，而衝擊電流特性測試裝置40是由控制裝置20提供的控制信號來驅動的，用來測試被測定子3中的衝擊電流形成的響應特性。
耐壓測量裝置50是由控制裝置20提供的控制信號來驅動的，用來測試被測定子3的耐壓特性，並且旋轉方向檢測裝置60是由控制裝置20提供的控制信號來驅動的，用來檢測通過提供給被測定子3的電流使參考轉子61轉動的方向。
位置固定裝置70可以將被測定子3固定在一個工作檯72的上表面上，以便執行上述的測試，以及一個顯示裝置80，用於顯示利用控制裝置20執行的各種測試結果。
圖4是一個電路圖，表示按照本發明的電阻測量裝置的結構。
如圖所示，通過控制裝置20導通/關斷的第一和第二電子開關32和33被串聯連接到被測定子3的主端子M，通過控制裝置20導通/關斷的第三和第四電子開關34和35被串聯連接到被測定子3的副端子S。通過控制裝置20導通/關斷的第五和第六電子開關36和37被串聯連接到被測定子3的公共端子C。
一個電壓表31被連接到與各個電子開關32和35並聯連接的主端子M和副端子S，並且被連接到公共端子C，端子C又被連接到與主端子M和副端子S隔開的電子開關36和37。
圖5是一個側視圖，表示本發明的旋轉方向檢測裝置和定子位置固定裝置的結構。
如圖所示，位置固定裝置70用一個夾具(jig)71將被測定定子3固定在工作檯72的上表面上，以便執行各種測試。
旋轉方向檢測裝置60裝備有設在工作檯72下方部位的參考轉子61，而被測定子3被固定在工作檯上面，還有一個安裝在參考轉子61下方部的作動缸(cylinder)65，用於上、下移動參考轉子，以便將其插入被測定子的內部，或是從其中抽出。
另外，一個託架(bracket)64被固定在軸62上，軸62延伸到參考轉子61的下方部位，並且在託架64附近設有一個旋轉方向檢測傳感器63，用於檢測託架的旋轉方向。
圖6是一個示意圖，表示本發明的顯示裝置80，在其中設有各種測試裝置30，40，50和60，以及由計算機系統21構成的控制裝置20，它可以控制各種測試裝置30，40，50和60的驅動以及檢測，以便將結果顯示在顯示裝置80上。
顯示裝置80最好包括一個報警燈81，它對劣質產品閃爍紅光，對優質產品閃爍綠光，同時將控制裝置20計算的目標數量，剩餘數量和缺陷數量顯示在其前面板上。
圖7A至7B是一個流程圖，表示按照本發明的定子測試方法。以下要參照圖7A至圖7B來說明具有上述結構的本發明的工作方式。
開始，測試者將定子3固定在工作檯72上面的夾具71上，然後操作鍵盤輸入裝置10，將鍵盤輸入裝置10的操作起始指令提供給控制裝置20，從而起動本發明的定子測試裝置的操作。此時的第一步是用電阻測量裝置30測量被測定子3的電壓，從而測出被測定子3的總電阻值(S101和S102)。
由控制裝置20通過顯示裝置80來顯示電阻測量裝置30測得的電阻值，讓測試者從中判斷被測定子3的電阻值是否合格(S103)。
在詳細說明上述步驟時，如圖4所示，控制裝置20向第一和第二電子開關32和33以及第五和第六電子開關36和37提供驅動信號，使各個電子開關32，33，36和37導通。
然後，控制裝置20向被測定子3提供例如1A(安培)的電流，1A的電流通過第一和第二電子開關32和33和被測定子3的主端子M及公共端子C流經第五和第六電子開關36和37構成的迴路。同時用電壓表31來檢測1A電流在被測定子3中激勵的電壓。
此處的電壓具有與被測定子3的總電阻值相同的數字值，因為電流是1A，按照歐姆定律，V＝I×R，這樣就能獲得V＝R的等式。在控制裝置20的控制下由電壓表31檢測到的電壓值被相應地顯示在顯示裝置80上。這樣測試者就能通過顯示的數字值來識別被測定子3的電阻值是否正常。
另外，控制裝置20阻斷提供給第一和第二電子開關32和33的控制信號，使這些開關關斷，並且向第三和第四電子開關34和35提供控制信號，以便測量被測定子3的副端子S和公共端子C之間的電阻值。此時測量的電阻值如上所述被顯示在顯示裝置80上。
在按照上述方式測量了被測定子3的副端子S和公共端子C之間的電阻值之後，控制裝置20向第一和第二電子開關32和33以及第三和第四電子開關34和35提供控制信號，以便測量被測定子3的主端子M和副端子S之間的電阻值。然後，測得的電阻值如上所述通過控制裝置20顯示在顯示裝置80上，讓測試者判斷被測定子3的電阻值是否正常。
在第二步中，控制裝置20向衝擊電流特性測試裝置40提供控制信號。通過這種操作，衝擊電流特性測試裝置40向固定在位置固定裝置70上的被測定子3提供預定的脈衝信號，將被測定子3的脈衝響應顯示在顯示裝置80上。
這樣，測試者就能通過顯示在顯示裝置80上的被測定子3的脈衝響應波形來判斷被測定子3是否合格(S104到S105)。
然後，一旦控制裝置20的控制信號被提供給旋轉方向檢測裝置60，旋轉方向檢測裝置60就將其內部包括的參考轉子61置入被測定子3內部形成的孔中。
同樣向被測定子3提供預定的電壓，被測定子3產生的磁場就會使參考轉子61轉動。在此時檢測參考轉子61的旋轉方向。
換句話說，在測試者將被測定子3固定在工作檯72的上端的夾具71上之後，在操作鍵盤輸入裝置10時，控制裝置20就向汽缸65提供控制信號，通過汽缸65的操作使參考轉子61上升。這樣就能將參考轉子61置入設在被測定子3上的孔中。
然後，控制裝置20通過被測定子3的輸出端子3d提供三相電源，使參考轉子61在由AC電源在被測定子3的線圈3a和3b中產生的磁場的作用下轉動。隨著參考轉子61的轉動，安裝在參考轉子61下部的軸62上的託架64隨著參考轉子61的轉動而轉動。
此時用安裝在託架64附近的旋轉方向檢測傳感器63檢測託架64的轉動，將其提供給控制裝置20。然後，控制裝置20根據旋轉方向檢測傳感器63提供的信號來判斷參考轉子61的旋轉方向不否指向正方向。
這樣，與控制裝置20判定的參考轉子61的旋轉方向相對應的控制信號就能通過顯示裝置80或是內部的音頻輸出裝置(未示出)顯示出來，使測試者能夠判斷被測定子3的正、反旋特性是否合格(S106和S107)。
接著，控制裝置20向耐壓特性測試裝置50提供控制信號，對被測定子3的耐壓特性執行測試。由於各個測試步驟的結果都被顯示在顯示裝置80上，測試者在出現缺陷時很容易確定被測定子3的缺陷(S108和S110)。
因此，將被測定子3固定在位置固定裝置70上之後，在對被測定子3進行測試的測試者操作定子測試裝置上的操作按鈕時，就可以通過控制裝置20提供的控制電壓按順序測試被測試定子3的總電阻，衝擊電流特性，反轉特性，以及耐壓特性。
這種方式可以方便地對裝配好的定子進行測試，並且所有測試都是在被測定子3被固定在位置固定裝置70上的狀態下執行的，這樣就能縮短在測試定子3時所需要的時間。
如上所述，由於對裝配好的定子的測試是在裝配電機之前利用本發明的定子測試裝置和方法來執行的，可以有效地減少由於定子缺陷而放棄整個電機所造成的經濟損失。
另外，由於各種測試都是在被測定子3被固定在單個位置固定裝置70上的狀態下按順序執行的，其優點是能夠迅速地判斷缺陷，並且能縮短測試所需的時間。
儘管本發明已參照其特定實施例進行了表示和說明，本領域的技術人員在不脫離本發明權利要求所限定的精神和範圍的條件下顯然還可以對其方式和細節進行各種變更。
權利要求
1.一種用於測試定子的裝置包括一個控制裝置，用於通過一個鍵盤輸入裝置接收一操作起始指令；一個電阻測量裝置，由所述控制裝置驅動，用於測量被測定子的電阻值；一個衝擊電流特性測試裝置，由所述控制裝置驅動，用於測試所述被測定子的衝擊電流響應特性；一個耐壓測量裝置，由所述控制裝置驅動，用於測試所述被測定子的耐壓特性；一個旋轉方向檢測裝置，由所述控制裝置驅動，用於檢測一個參考轉子的旋轉方向，通過向所述被測定子提供電流使參考轉子轉動；一個位置固定裝置，用於固定所述被測定子，以便執行所述的各種測試；以及一個顯示裝置，用於利用所述控制裝置顯示所述各種測試的結果。
2.按照權利要求1的測試定子的裝置，其中，所述控制裝置是由一個計算機系統構成的。
3.按照權利要求1的測試定子的裝置，其中，所述控制裝置是由可編程邏輯電路構成的。
4.按照權利要求1的測試定子的裝置，其中，所述電阻測量裝置包括第一和第二電子開關，由所述控制裝置導通/關斷，它們被串聯連接到所述被測定子的主端子；第三和第四電子開關，由所述控制裝置導通/關斷，它們被串聯連接到所述被測定子的副端子；第五和第六電子開關，由所述控制裝置導通/關斷，它們被串聯連接到所述被測定子的公共端子；以及一個電壓表，它被連接到與所述各個電子開關並聯連接的所述主端子和副端子，並且還連接到所述公共端子，公共端子又被連接到與並聯連接的所述主端子和副端子隔開的所述各個電子開關。
5.按照權利要求1的測試定子的裝置，其中，所述旋轉方向檢測裝置，包括一個參考轉子，設在一個工作檯的下方部位，而所述被測定子被固定在工作檯上面；一個汽缸，安裝在所述參考轉子的下方部位，用於使所述參考轉子，上、下移動以便將所述參考轉子插入所述被測定子的內部，或是從其中抽出；一個託架，它被固定在一個軸上，該軸延伸到所述參考轉子的下方部位；以及旋轉方向檢測傳感器，設在所述託架附近，用於檢測託架的旋轉方向。
6.一種用於測試定子的方法，包括第一步，將被測定子安置在一個位置固定裝置上；第二步，向通過所述第一步安置到所述位置固定裝置上的所述被測定子提供控制電壓，測量出一個電阻值，並且顯示其結果；第三步，向安置在所述位置固定裝置上的所述被測定子提供衝擊電流，測試其衝擊電流特性，並且顯示結果；第四步，向安置在所述位置固定裝置上的所述被測定子提供預定的電壓，測試一個參考轉子的旋轉方向，並且顯示結果；以及第五步，向安置在所述位置固定裝置上的所述被測定子提供預定的電壓，測試其耐壓特性，並且顯示結果。
全文摘要
一用於測試定子的裝置和方法,包括一控制裝置,用於從鍵盤輸入裝置接收操作起始指令;電阻測量裝置,用於測量被測定子的電阻值;衝擊電流特性測試裝置,用來測試被測定子衝擊電流響應特性;耐壓測量裝置,用來測試被測定子的耐壓特性;旋轉方向檢測裝置,用來檢測一個參考轉子的旋轉方向,通過向被測定子提供電流使參考轉子轉動,一個位置固定裝置,用來固定被測定子,以便執行各種測試;以及一個顯示裝置,用於利用控制裝置顯示各種測試結果。
文檔編號H02K15/00GK1184257SQ9712224
公開日1998年6月10日 申請日期1997年11月11日 優先權日1996年11月30日
發明者李德圭, 尹泰一 申請人:三星電子株式會社