一种驱动电机初始位置校正装置

1.本发明属于驱动电机零位校正领域，具体是一种驱动电机初始位置校正装置。


背景技术：

2.电机位置传感器零位偏角(即旋变零位偏角或初始角)对电机输出扭矩的精度至关重要。当旋变零位偏角存在+/-2的电角度偏移，则会导致电机输出扭矩在低速无弱磁区约+/-3nm的误差，且在高速弱磁区约+/-8nm的误差。在车用驱动电机生产过程中，由于装配和工艺等各种原因，驱动电机的零位会存在偏差，这种偏差的存在会导致电机启动电流偏大、工作效率低和影响调速范围，甚至出现反转。因此，需要将电机的零位消除，而目前零位调整一般都是人工花费大量的时间反复的去调整，还未有相关设备可以用于电机零位的校正。
3.为了解决上述问题，中国专利公布号为cn 110871355 a公开了一种驱动电机初始位置校正装置，包括从上到下依次连接的旋转调整机构、进给机构和升降机构；所述旋转调整机构包括伺服电机和连接伺服电机输出端的旋变调整部，所述旋变调整部在远离伺服电机的一端设有抓取部，所述抓取部上设有与旋转变压器定子上的凹槽形状相一致的凸起结构；所述进给机构与所述伺服电机连接并控制伺服电机前后移动。该装置采用调节丝杆进行进给运动与定位，提高了电机零点校正的效率；对于不同型号的车用驱动电机可以更换为相应抓取部的旋变调整部，从而能调整不同型号的车用驱动电机的初始位置，使用范围广。
4.上述装置先检测出驱动电机零位偏角的大小，再将零位偏角的大小反馈到上述校正装置中，但是，由于在校正过程中，旋变传感器在检测零位偏角时可能会在惯性和摩擦力的作用下，导致误差，从而导致校正不准；因此，有必要提出一种可在一定程度上克服惯性和摩擦力的作用，用以提高校正准确性的驱动电机初始位置校正装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提出一种可在一定程度上克服惯性和摩擦力的作用，用以提高校正准确性的驱动电机初始位置校正装置。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种驱动电机初始位置校正装置，包括支架和控制器，支架呈凹形，支架突出端的一侧固定连接有固定台，固定台顶部设有待测电机和电源，待测电机与电源电连接；待测电机与固定台可拆卸连接，待测电机的输出轴上可拆卸连接有受力块，受力块外侧套设有旋变传感器。
7.支架上设有传送组件，传送组件上固定连接有第二电机，第二电机与控制器电连接，第二电机的输出轴上固定连接有与受力块相接触并在第二电机的输出轴转动时驱动待测电机的输出轴转动的驱动块。
8.其中，旋变传感器用于检测驱动块和受力块从静止状态转变为转动状态时的最大压力值f1和在转动状态时的稳定压力值f2，并将f1和f2反馈控制器；旋变传感器还用于获
取待测电机实际测量输出的角度θ，根据实际测量输出的角度θ获取零位偏角δ；控制器用于根据预设的f1和f2之间拟合关系，得到待测电机的最佳启动角度信息，最佳角度信息为待测电机的起始位能与零位偏角重合；控制器还用于根据最佳启动角度信息控制第二电机的输出轴转动以带动待测电机的输出轴转动至最佳启动角度。
9.采用上述方案后实现了以下有益效果：
10.使用时，将待测电机与直流电源电连接，通过旋变传感器测量待测电机的实际测量输出的角度θ，从而获取零位偏角δ，若90《θ《360,则旋变传感器零位偏角：δ＝360-θ；若θ≤90,则旋变传感器零位偏角：δ＝θ；然后通过传送组件传送第二电机，传送距离为：可使第二电机输出轴上的驱动块与待测电机输出轴上的受力块接触；然后通过控制器启动第二电机，第二电机输出轴上的驱动块驱动待测电机的输出轴跟随第二电机同步转动。
11.与此同时，受力块上的旋变传感器检测驱动块和受力块从静止状态转变为转动状态时的最大压力值f1和在转动状态时的稳定压力值f2，并将f1和f2反馈控制器，控制器再根据预设的f1和f2之间拟合关系，得到待测电机的最佳启动角度信息，最佳角度信息为在第二电机带动待测电机6转动时，待测电机的起始位能与零位偏角重合；然后再通过f1和f2之间的拟合关系，调整第二电机输出轴角度，调整好后，控制器再根据最佳启动角度信息控制第二电机的输出轴转动以带动待测电机的输出轴转动至最佳启动角度，由此对待测电机的初始位置进行校正。
12.本发明与现有技术的区别在于，本发明考虑到在检测过程中，待测电机可能会在惯性、摩擦力和空气阻力的作用下，导致待测电机的起始点不能完全与零位偏角重合，所以本发明先通过旋变传感器测量待测电机的实际测量输出的角度θ，从而获取零位偏角δ；然后通过旋变传感器检测驱动块和受力块从静止状态转变为转动状态时的最大压力值f1和在转动状态时的稳定压力值f2，并将f1和f2反馈控制器，控制器再根据预设的f1和f2之间拟合关系，得到待测电机的最佳启动角度信息，通过f1和f2之间的拟合关系，调整第二电机的位置，由此在一定程度上克服了惯性和摩擦力的作用。
13.进一步，传送组件包括底板，底板与支架远离固定台的一侧固定连接，底板顶部固定连接有第一电机，第一电机的输出轴贯穿支架且同轴固定连接有丝杆，丝杆远离第一电机的一端与固定台侧壁转动配合；丝杆上套设有螺母座，螺母座和丝杆构成滚珠丝杆结构，第二电机位于螺母座顶部。
14.有益效果：通过第一电机带动丝杆转动，丝杆转动时带动螺母座移动，从而带动第二电机移动，直至第二电机上的驱动块能与待测电机上的受力块接触。
15.进一步，还包括标记组件，标记组件用于对待测电机的转动角度进行标记。
16.有益效果：为了更加直观的观察到待测电机的转动角度，当第二电机带动待测电机转动一次时，需对待测电机的第一次的停留点进行标记，然后再通过f1和f2之间的拟合关系，调整第二电机输出轴角度，调整好后，再次启动第二电机，使第二电机带动待测电机转动，当待测电机停止转动时，观察标记点与零位偏角是否重合。
17.进一步，使第二电机缓慢转动，第二电机通过驱动块带动待测电机同步转动，缓慢转动后，基于多次实验数据，拟合获取第二电机的转动状态时的最大压力值f1和转动状态时的稳定压力值f2；其中，f1为第二电机需克服惯性和摩擦力产生的力，f2为第二电机克服惯性和摩擦力逐步平稳的力。
18.有益效果：由于在第二电机在转动时，会存在空气阻力的因素，为了保证f1和f2测量的准确性，需使第二电机缓慢转动，在一定程度上减小空气阻力，从而尽量保证f1和f2测量的准确性。
19.进一步，电源为低压直流电源。
20.有益效果：由于该装置为初始位置校正装置，在使用时，低压即可实现校正，且低压还可在一定程度上保证操作人员的安全。
21.进一步，待测电机和低压直流电源通过闸刀开关电连接。
22.有益效果：需要将待测电机接通低压直流电源时，可以通过闸刀开关将待测电机与低压直流电源连通，闸刀开关具有良好的绝缘性且操作简单，可以手动开关，清楚地观察闸刀开关的工作状态。
23.进一步，支架底部固定连接有防滑组件。
24.有益效果：防滑组件可在一定程度上增加支架与支撑面之间的摩擦力，在一定程度上增加使用该装置时的稳定性。
25.进一步，防滑组件为橡胶层。
26.有益效果：橡胶层具有较强的摩擦力，在使用该装置时，橡胶层可以增加该装置底部与支撑面之间的摩擦力，在一定程度上增加使用该装置时的稳定性。
附图说明
27.图1为本发明实施例的轴测图。
28.图2为本发明实施例f1和f2随时间变化的坐标图。
具体实施方式
29.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
30.说明书附图中的附图标记包括：支架1、固定台2、底板3、第一电机4、第二电机5、待测电机6、丝杆7、螺母座8、驱动块9、受力块10。
31.实施例一
32.实施例基本如附图1-2所示：
33.一种驱动电机初始位置校正装置，包括支架1和控制器，支架1呈凹形，支架1突出端的一侧通过螺栓固定连接有固定台2，固定台2顶部设有待测电机6和电源，待测电机6与电源电连接；待测电机6与固定台2可拆卸连接，待测电机6的输出轴上可拆卸连接有受力块10，受力块10外侧套设有旋变传感器(图中未示出)。
34.支架1上设有传送组件，此处的传送组件可为传送带，传送组件上通过螺栓固定连接有第二电机5，第二电机5与控制器电连接，第二电机5的输出轴上通过螺栓固定连接有与受力块10相接触并在第二电机5的输出轴转动时驱动待测电机6的输出轴转动的驱动块9。
35.其中，旋变传感器用于检测驱动块9和受力块10从静止状态转变为转动状态时的最大压力值f1和在转动状态时的稳定压力值f2，并将f1和f2反馈控制器；旋变传感器还用于获取待测电机6实际测量输出的角度θ，根据实际测量输出的角度θ获取零位偏角δ；控制器用于根据预设的f1和f2之间拟合关系，得到待测电机6的最佳启动角度信息，最佳角度信息为待测电机6的起始位能与零位偏角重合；控制器还用于根据最佳启动角度信息控制第
二电机5的输出轴转动以带动待测电机6的输出轴转动至最佳启动角度。
36.具体实施过程如下：
37.使用时，将待测电机6与直流电源电连接，通过旋变传感器测量待测电机6的实际测量输出的角度θ，从而获取零位偏角δ，若90《θ《360,则旋变传感器零位偏角δ＝360-θ；若θ≤90,则旋变传感器零位偏角δ＝θ；然后通过传送组件传送第二电机5，传送距离为：可使第二电机5输出轴上的驱动块9与待测电机6输出轴上的受力块10接触；然后通过控制器启动第二电机5，第二电机5输出轴上的驱动块9驱动待测电机6的输出轴跟随第二电机5同步转动。
38.与此同时，受力块10上的旋变传感器检测驱动块9和受力块10从静止状态转变为转动状态时的最大压力值f1和在转动状态时的稳定压力值f2，并将f1和f2反馈控制器，控制器再根据预设的f1和f2之间拟合关系，得到待测电机6的最佳启动角度信息，最佳角度信息为在第二电机5带动待测电机6转动时，待测电机6的起始位能与零位偏角重合；然后再通过f1和f2之间的拟合关系，调整第二电机5输出轴角度，调整好后，控制器再根据最佳启动角度信息控制第二电机5的输出轴转动以带动待测电机6的输出轴转动至最佳启动角度，由此对待测电机6的初始位置进行校正。
39.实施例二
40.与上述实施例的区别在于：传送组件包括底板3，底板3与支架1远离固定台2的一侧通过螺栓固定连接，底板3顶部通过螺栓固定连接有第一电机4，第一电机4的输出轴贯穿支架1且通过螺栓同轴固定连接有丝杆7，丝杆7远离第一电机4的一端与固定台2侧壁转动配合；丝杆7上套设有螺母座8，螺母座8和丝杆7构成滚珠丝杆结构，第二电机5位于螺母座8顶部。
41.具体实施过程如下：
42.通过第一电机4带动丝杆7转动，丝杆7转动时带动螺母座8移动，从而带动第二电机5移动，直至第二电机5上的驱动块9能与待测电机6上的受力块10接触。
43.实施例三
44.与上述实施例的区别在于：还包括标记组件，标记组件用于对待测电机6的转动角度进行标记，此处的标记组件可为颜料喷枪。
45.具体实施过程如下：
46.为了更加直观的观察到待测电机6的转动角度，当第二电机5带动待测电机6转动一次时，需对待测电机6的第一次的停留点进行标记，然后再通过f1和f2之间的拟合关系，调整第二电机5输出轴角度，调整好后，再次启动第二电机5，使第二电机5带动待测电机6转动，当待测电机6停止转动时，观察标记点与零位偏角是否重合。
47.实施例四
48.与上述实施例的区别在于：使第二电机5缓慢转动，第二电机5通过驱动块9带动待测电机6同步转动，缓慢转动后，基于多次实验数据，拟合获取第二电机5的转动状态时的最大压力值f1和转动状态时的稳定压力值f2；其中，f1为第二电机5需克服惯性和摩擦力产生的力，f2为第二电机5克服惯性和摩擦力逐步平稳的力。
49.具体实施过程如下：
50.由于在第二电机5在转动时，会存在空气阻力的因素，为了保证f1和f2测量的准确
性，需使第二电机5缓慢转动，在一定程度上减小空气阻力，从而尽量保证f1和f2测量的准确性。
51.实施例五
52.与上述实施例的区别在于：电源为低压直流电源。
53.具体实施过程如下：
54.由于该装置为初始位置校正装置，在使用时，低压即可实现校正，且低压还可在一定程度上保证操作人员的安全。
55.实施例六
56.与上述实施例的区别在于：待测电机6和低压直流电源通过闸刀开关电连接。
57.具体实施过程如下：
58.需要将待测电机6接通低压直流电源时，可以通过闸刀开关将待测电机6与低压直流电源连通，闸刀开关具有良好的绝缘性且操作简单，可以手动开关，清楚地观察闸刀开关的工作状态。
59.实施例七
60.与上述实施例的区别在于：支架1底部粘接固定有防滑组件。
61.具体实施过程如下：
62.防滑组件可在一定程度上增加支架1与支撑面之间的摩擦力，在一定程度上增加使用该装置时的稳定性。
63.实施例八
64.与上述实施例的区别在于：防滑组件为橡胶层。
65.具体实施过程如下：
66.橡胶层具有较强的摩擦力，在使用该装置时，橡胶层可以增加该装置底部与支撑面之间的摩擦力，在一定程度上增加使用该装置时的稳定性。
67.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种驱动电机初始位置校正装置，其特征在于：包括支架和控制器，支架呈凹形，支架突出端的一侧固定连接有固定台，固定台顶部设有待测电机和电源，待测电机与电源电连接；待测电机与固定台可拆卸连接，待测电机的输出轴上可拆卸连接有受力块，受力块外侧套设有旋变传感器；支架上设有传送组件，传送组件上固定连接有第二电机，第二电机与控制器电连接，第二电机的输出轴上固定连接有与受力块相接触并在第二电机的输出轴转动时驱动待测电机的输出轴转动的驱动块；其中，旋变传感器用于检测驱动块和受力块从静止状态转变为转动状态时的最大压力值f1和在转动状态时的稳定压力值f2，并将f1和f2反馈控制器；旋变传感器还用于获取待测电机实际测量输出的角度θ，根据实际测量输出的角度θ获取零位偏角δ；控制器用于根据预设的f1和f2之间拟合关系，得到待测电机的最佳启动角度信息，最佳角度信息为待测电机的起始位能与零位偏角重合；控制器还用于根据最佳启动角度信息控制第二电机的输出轴转动以带动待测电机的输出轴转动至最佳启动角度。2.根据权利要求1所述的驱动电机初始位置校正装置，其特征在于：传送组件包括底板，底板与支架远离固定台的一侧固定连接，底板顶部固定连接有第一电机，第一电机的输出轴贯穿支架且同轴固定连接有丝杆，丝杆远离第一电机的一端与固定台侧壁转动配合；丝杆上套设有螺母座，螺母座和丝杆构成滚珠丝杆结构，第二电机位于螺母座顶部。3.根据权利要求2所述的驱动电机初始位置校正装置，其特征在于：还包括标记组件，标记组件用于对待测电机的转动角度进行标记。4.根据权利要求3所述的驱动电机初始位置校正装置，其特征在于：使第二电机缓慢转动，第二电机通过驱动块带动待测电机同步转动，缓慢转动后，基于多次实验数据，拟合获取第二电机的转动状态时的最大压力值f1和转动状态时的稳定压力值f2；其中，f1为第二电机需克服惯性和摩擦力产生的力，f2为第二电机克服惯性和摩擦力逐步平稳的力。5.根据权利要求4所述的驱动电机初始位置校正装置，其特征在于：电源为低压直流电源。6.根据权利要求5所述的驱动电机初始位置校正装置，其特征在于：待测电机和低压直流电源通过闸刀开关电连接。7.根据权利要求6所述的驱动电机初始位置校正装置，其特征在于：支架底部固定连接有防滑组件。8.根据权利要求7所述的驱动电机初始位置校正装置，其特征在于：防滑组件为橡胶层。

技术总结
本发明公开了驱动电机零位校正领域的一种驱动电机初始位置校正装置，包括支架和控制器，支架呈凹形，支架突出端的一侧固定连接有固定台，固定台顶部设有待测电机和电源，待测电机与电源电连接；待测电机与固定台可拆卸连接，待测电机的输出轴上可拆卸连接有受力块，受力块外侧套设有旋变传感器。其中，旋变传感器用于检测驱动块和受力块从静止状态转变为转动状态时的最大压力值F1和在转动状态时的稳定压力值F2，并将F1和F2反馈控制器；旋变传感器还用于获取待测电机实际测量输出的角度θ，根据实际测量输出的角度θ获取零位偏角δ；控制器用于根据预设的F1和F2之间拟合关系，得到待测电机的最佳启动角度信息。得到待测电机的最佳启动角度信息。得到待测电机的最佳启动角度信息。


技术研发人员：潘剑飞 王璨 洪岳 陈凯文 张宙
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/9