电机异常的检测装置的制作方法

本实用新型涉及直流无刷电机的技术领域，特别是涉及一种电机异常的检测装置。

背景技术：

目前，由于无刷直流电机具有效率高，启动转矩大，控制方便等特点，其应用领域越来越广。无刷直流电机主要由电机本体和控制器两部分构成。控制器部分包括控制芯片、功率驱动电路、位置检测电路、信号反馈等电路；功率驱动电路最主要的器件是IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)，IPM一旦出现异常，那么整个电机就无法正常工作。

IPM是一种集成模块，内部结构复杂，容易受静电损伤，对存储、加工、使用环境要求较高。现IPM采购入库后，需要在控制器厂进行插件、波峰焊焊接，焊接完成后需要剪掉IPM多余引脚高度，并在引脚上涂抹绝缘硅胶；控制器合格入库后需要进行电机总装，包括涂散热膏、压端盖、打包等一系列工序，在完成这些工序的过程中，IPM极易受到静电损伤，且此损伤从模块外观无法看出，一般表现为模块内部二极管压降异常。此异常可能发生在电机性能测试环节之前，也可能发生在电机性能检测之后，性能检测之后的电机直接会出货到客户，一旦问题电机流向市场后，会存在安全隐患。

技术实现要素：

基于此，有必要针对如何提高检测效率的技术问题，提供一种电机异常的检测装置。

一种电机异常的检测装置包括：第一检测端、第二检测端、开关模块以及警报模块，所述第一检测端与所述开关模块的输入端连接，所述第二检测端与所述开关模块的输出端连接，所述警报模块与所述开关模块的控制端连接；所述第一检测端还用于连接成品电机的电源线端口，所述第二检测端还用于连接成品电机的接地端口，所述开关模块用于在所述第一检测端与所述第二检测端之间的检测电压在预设异常压降值范围内时控制所述警报模块输出电机异常信号。

上述电机异常的检测装置，通过检测性能检测之后的成品电机的电源线端口与接地端口之间的电压，对该电压进行判断，当检测电压在预设异常压降值范围内时，输出电机异常信号以表示该成品电机出现故障，如此可以有效地提高检测成品电机是否异常故障的效率，避免了异常电机流向市场，减小了电机的出厂不良率，提高了电机的可靠性和安全性。

附图说明

图1为一个实施例中电机异常的检测装置的应用环境示意图；

图2为一个实施例中电机异常的检测方法的步骤示意图；

图3为一个实施例中电机异常的检测装置的模块示意图；

图4为一个实施例中电机异常的检测装置的应用环境示意图；

图5为一个实施例中电机异常的检测装置的电路原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，其为一个实施例中电机异常的检测装置的应用环境示意图，该应用环境包括检测装置110和成品电机120。成品电机120具有电源线端口121和接地端口122。其中，电源线端口121和接地端口122分别为功率模块IPM二极管的两端。检测装置110通过线缆一131与电源线端口121连接，检测装置110通过线缆二132与接地端口122连接。检测装置110具有警报装置111。功率模块IPM二极管损坏不导通，则成品电机120异常。功率模块IPM二极管导通，则成品电机120正常。

检测时只需要将线缆一131和线缆二132分别接到电源线端口121和接地端口122即可。当检测装置110检测到成品电机120的功率模块IPM二极管导通时，警报装置111输出警报信号，表示成品电机120正常。当检测装置110检测到成品电机120的功率模块IPM二极管损坏不导通时，警报装置111不输出警报信号，表示成品电机120异常。如此提高了检测成品电机120是否异常故障的效率，避免了异常电机流向市场，减小了电机的出厂不良率，提高了电机的可靠性和安全性。

请参阅图2，其为一个实施例中电机异常的检测方法的步骤示意图，该电机异常的检测方法应用于电机异常的检测装置，该电机异常的检测方法20包括：

步骤S201：对成品电机进行性能检测。

具体的：直流无刷电机的内置控制器使用的功率器件IPM在使用时会经历很多生产工序，在此过程中可能对IPM造成损坏，此损坏若发生在电机性能检测之后，那么损坏无法被检查出来。增加对IPM内部的二极管测试环节，可以有效解决IPM损坏的成品电机流向市场。而性能检测是指对成品电机进行的各方面的检测，例如检测额定电压和工作电压、检测电机的输出功率等。性能检测的目的是防止因电机在加工过程中电机内部的无法用肉眼观察到的零部件发生损坏而导致异常电机的出现并流入市场。对成品电机进行性能检测是防止异常电机流入市场的有效防线。本实施例中，性能检测采用现有的检测技术，即现有的对电机性能的检测技术。

步骤S202：判断性能检测是否通过。

具体的：由于电机内部的零部件无法用肉眼观察到，其发生损坏时不可用肉眼得知，需借助检测工具检测其理论下正常工作时的工作参数，当实测的参数与理论参数对不上时说明电机异常，即性能检测不通过。当实测的参数与理论参数对应得上时说明电机正常，即性能检测通过。

对于性能检测不通过的电机，说明电机内部发生了异常，需要退回并进一步地对其检查维修，直至该电机性能检测通过为止。对于性能检测通过的电机，说明其内部零部件在性能检测时正常，但在性能检测之后对成品电机进行电机总装步骤时，即涂散热膏、压端盖、打包等一系列工序时，在完成这些工序的过程中，IPM极易受到静电损伤，且此损伤从模块外观无法看出，一般表现为模块内部二极管压降异常。此异常可能发生在电机性能测试环节之前，也可能发生在电机性能检测之后。故需要在电机完成性能检测之后进行IPM二极管检测，因此需要针对IPM内部二极管设计一种有效的检测方法。

本实施例中，在对成品电机进行性能检测后，当性能检测不通过时，执行步骤S207，即当性能检测通过时，电机性能检测异常，此时需要进一步的对该电机进行检查维修。在对成品电机进行性能检测后，当性能检测通过时，并不表示电机正常，还需要进一步的对该电机的IPM进行检查，以确保IPM没有受到静电损伤。

步骤S203：当性能检测通过时，获取成品电机的功率模块二极管两端的检测电压。

具体的：如果说对电机进行性能检测时防止问题电机流入市场的第一道防线，那么获取成品电机的功率模块二极管两端的检测电压，并对该检测电压进行分析则是防止问题电机流入市场的第二道防线。需要说明的是，当性能检测通过并不表示成品电机在后续的装机工作中其内部的IPM二极管不被静电损坏。因此对于通过性能检测的成品电机进行功率模块二极管两端的电压的检测显得非常必要。由于本实施例的检测方法简单便捷，例如采用本实施例的方法可以对运输给客户前的通过性能检测的成品电机进行检测，该检测效率高，得到的效果好，避免了问题电机流入市场。

一实施例中，所述获取成品电机的功率模块二极管两端的检测电压，包括：获取成品电机的电源线端口与接地端口之间的检测电压。具体的，由于电源线端口与接地端口之间的电压即为功率模块二极管两端的电压，为提高检测效率，只需要获取成品电机的电源线端口与接地端口之间的电压即为可作为检测电压。可以理解，电源线端口与接地端口均外露于成品电机表面，因此获取成品电机的电源线端口与接地端口之间的检测电压可以有效地提高检测电压的获取效率，进而提高检测效率。

步骤S204：判断所述检测电压是否在预设异常压降值范围内。

具体的：当IPM受到静电损伤后的正向管压降以及IPM正常时的正向管压降的范围不同。因此，可以通过大量的测试，得到IPM受到静电损伤后的异常正向管压降以及得到IPM正常时的正常正向管压降。本实施例中，预设异常压降值是指异常正向管压降。得到IPM受到静电损伤后的异常正向管压降后，判断功率模块二极管两端的检测电压是否在预设异常压降值范围内。

一实施例中，所述判断所述检测电压是否在预设异常压降值范围内，包括：多次测试电机异常时的功率模块二极管两端的异常电压；计算多次测量的所述异常电压的平均值得到异常均值电压；当所述检测电压小于所述异常均值电压时，所述检测电压在预设异常压降值范围内。

步骤S205：当检测电压在预设异常压降值范围内时，输出电机异常信号。

具体的：预设异常压降值为经过大量测试得到，其落入该至范围内的电压表示该电压为异常电机IPM二极管的正向管压降范围，因此当检测电压在预设异常压降值范围内时，输出电机异常信号。电机异常信号包括声音信号和光信号。例如，检测电压在预设异常压降值范围内时，输出声音信号；又如，检测电压在预设异常压降值范围内时，输出光信号。本实施例中，结合IPM受到静电损伤后的异常正向管压降，电机异常信号包括声音信号和光信号，其中，声音信号和光信号均表示为不输出，即声音信号输出为零，光信号输出为零。其他实施例中，电机异常信号包括声音信号和光信号，其中，声音信号和光信号均表示为输出，即声音信号输出不为零，光信号输出不为零。

步骤S206：当检测电压在预设异常压降值范围外时，输出电机正常信号。

具体的：预设异常压降值为经过大量测试得到，其落入该至范围内的电压表示该电压为异常电机IPM二极管的正向管压降范围，而落入该至范围外的电压表示该电压为正常的电机IPM二极管的正向管压降范围，因此当检测电压在预设异常压降值范围外时，表示电机正常，此时输出电机正常信号，以提醒检测者该电机正常。

本实施例中，电机正常信号包括声音信号和光信号，其中，声音信号和光信号均表示为输出，即声音信号输出不为零，光信号输出不为零。例如，声音信号为蜂鸣声。例如，光信号为发光二极管发出的声音。需要说明的是，本实施例中，电机正常时输出的声音信号和光信号不为零，而电机正常是输出的声音信号和光信号为零是由异常电机IPM二极管的正向管压降以及正常电机IPM二极管的正向管压降决定的。其他实施例中，可以根据实际的异常电机IPM二极管的正向管压降以及正常电机IPM二极管的正向管压降进行调整。

步骤S207：当性能检测不通过时，电机性能检测异常。

具体的：在对成品电机进行性能检测后，性能检测不通过时，说明电机内部发生了异常，此时无需再次地检测其内部的IPM二极管是否异常，因为性能检测为常规的检测，性能检测不通过则说明该电机损坏较为严重，需要退回并进一步地对其检查维修。

请参阅图3，其为一个实施例中电机异常的检测装置的模块示意图，一种电机异常的检测装置30包括：第一检测端301、第二检测端302、开关模块303以及警报模块304，第一检测端301与开关模块303的输入端连接，第二检测端302与开关模块303的输出端连接，警报模块304与开关模块303的控制端连接。第一检测端301用于连接成品电机的电源线端口，第二检测端302用于连接成品电机的接地端口，开关模块303用于在第一检测端301与第二检测端302之间的检测电压在预设异常压降值范围内时控制警报模块304输出电机异常信号。

请参阅图4，其为一个实施例中电机异常的检测装置的应用环境示意图，例如，第一检测端301连接成品电机120的电源线端口121。例如，第二检测端302连接成品电机120的接地端口122。例如，开关模块303用于在第一检测端301与第二检测端302之间的检测电压在预设异常压降值范围内时控制警报模块304输出电机异常信号。

请参阅图5为一个实施例中电机异常的检测装置的电路原理示意图，本实施例中，电机异常的检测装置50包括第一检测端VDC、第二检测端GND、开关模块303、警报模块304以及用于连接电源电压的电源端VCC，所述开关模块303包括三极管Q1，所述警报模块304包括发光二极管D2，以通过光信号的视觉的提醒方式提醒检测者电机异常与否。三极管Q1的基极分别与所述第一检测端VDC和所述电源端VCC连接，集电极与发光二极管D2的负极连接，发射极与所述第二检测端GND连接并接地。发光二极管D2的阳极与所述电源端VCC连接。本实施例中，IPM二极管D1的阳极与第一检测端VDC连接，IPM二极管D1的阴极与第二检测端GND连接并接地。

上述电机异常的检测装置，通过检测性能检测之后的成品电机的电源线端口与接地端口之间的电压，对该电压进行判断，当检测电压在预设异常压降值范围内时，输出电机异常信号以表示该成品电机出现故障，如此可以有效地提高检测成品电机是否异常故障的效率，避免了异常电机流向市场，减小了电机的出厂不良率，提高了电机的可靠性和安全性。

一实施例中，三极管Q1的基极还通过电阻R1与所述电源端VCC连接。例如，电阻R1的阻值根据电路的实际情况设定。

一实施例中，三极管Q1的发射极还通过电阻R2与所述第二检测端GND连接。例如，电阻R2的阻值根据电路的实际情况设定。

为提高提示效果，一实施例中，还包括蜂鸣器B1，蜂鸣器B1的输入端与所述电源端VCC连接，蜂鸣器B1的输出端与二极管D2的阳极连接。本实施例中，IPM内部二极管异常时，蜂鸣器B1不发出声音。如此，IPM内部二极管正常时，蜂鸣器B1发出声音，IPM内部二极管异常时，蜂鸣器B1不发出声音，从而达到以声觉得方式提醒检测者电机异常与否，其结合光信号的视觉提醒方式可以避免测试者因视觉疲劳而判断失误的现象发生。

一实施例中，蜂鸣器B1的输入端通过电阻R3与所述电源端VCC连接。例如，电阻R3的阻值根据电路的实际情况设定。

如此，上述各个实施例通过对生产线上打包之前的成品电机进行电源线端口和之间的二极管性能测试，IPM二极管合格电机检测电路中指示灯变亮并蜂鸣器响一下，IPM二极管不合格电机在测试时检测电路指示灯不亮且蜂鸣器不发出响声。以此方法确定性能测试合格的成品电机在打包之前IPM二极管是否正常。

针对IPM内部二极管的工作特性和电气特性，三极管Q1可以使用不同的开关器件，本实施例中，三极管Q1为NPN型三极管。如此，通过外围电路的设置来重新设定导通和关断条件，以达到相同的功能。

结合图5，例如，Q1为三极管，通过控制三极管Q1的导通和关断，控制发光二极管D2发光和蜂鸣器B1发出响声，D1为被测试IPM内部二极管，R1、R2为电阻，通过计算其阻值可以使管压降异常的二极管D1被筛选出来；R3为限流电阻。如此，通过大量测试现在使用IPM被检测二极管的管压降，得出被测试二极管D1正常的正向管压降范围为0.74V—0.90V，二极管D1异常的正向管压降小于0.4V，故需要在二极管正向管压降大于0.74V时，测试发光二极管D2变亮且蜂鸣器B1发出响声；二极管正向管压降小于0.5V时，发光二极管D2不发光且蜂鸣器B1不发出响声。

结合图5，现对IPM二极管异常和IPM二极管D1正常时的电路参数做出详细的阐述，以便于理解本实施例。

(1)当IPM二极管D1异常时，二极管D1正向管压降小于0.4V，此时要求三极管Q1的BE极关断，即此时三极管不导通，发光二极管D2和蜂鸣器B1不动作，此时可以判定IPM二极管D1异常；

(2)当IPM二极管D1正常时，二极管D1正向管压降大于0.74V，此时要求三极管Q1的BE极导通，即此时三极管导通，发光二极管D2发光且蜂鸣器发出响声，此时可以判定IPM二极管D1正常；

将以上两个判断公式取交集，如下：

选取合适的R1、R2阻值，以及选取合适的三极管Q1(Vbe导通管压降范围)，即可有效检出IPM异常的成品电机。本实施例中，根据以上计算公式，选取Vbe导通电压为0.8V～1.0V的三极管，选取R1为100KΩ，R2为7KΩ即可实现检验功能。

本实施例的有益效果：有效的测试出IPM异常的电机，如此通过筛查出IPM异常的成品电机，从而保证成品电机的可靠性和安全性避免此类电机流向市场，减小了电机的出厂不良率，提高了电机的可靠性和安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。