微电机应急驱动的一种方法

    张文海

(成都精密电机厂，成都610500)

   中图分类号：TM33    文献标识码：E

    文章编号：1004—7018(2008)12—0063—01

    微电机实验中，有时需对某台电机进行驱动，以观察其特殊性能。这时可以用一台原动机对这台电机进行驱动。由于是临时性的，常常不会有完整的对拖工装夹具及连轴器等，故要实现平稳驱动较困难。下面介绍一种力矩盘——棉线传动驱动法，这是一种简单的应急驱动法，实现方便。

1应急驱动的实现

    若想证明一台微型永磁直流电动机是否有匝间短路，可用一台原动机驱动这台直流电动机作发电机运行，然后测试这台电机在不同转速下的比电势。无匝间短路，不同转速F的比电势相等；有匝间短路，不同转速下的比电势不等，转速越高，比电势越小。要实现这种驱动，可以用力矩盘——棉线传动法可快速做到。具体方法是：

    (1)任意找一台高速永磁赢流电动机作原动机，调节电源电压可以方便调节驱动转速。(2)制作两个R≥1 cm的力矩盘，套紧在两台电机的旋转轴上，两电机机壳分别固定在工装上，工装可以专制，也可以临时凑合。例如将电机放在一V型块上，上压重物，也可固定。(3)将两装好的电机平行放置，间距靠拢，然后用一根粗棉线闭合成传送带交叉套在两力矩盘槽中，棉线交叉的目的是增大线与力矩盘的摩擦力，以免传动打滑。(4)通电起动原电动机，一般棉线会打滑，发电机不会一下被驱动发电，这时应移开两机距离，绷紧拉线，增大摩擦力，发电机就会被驱动发电。为了保证拉线始终绷紧，可用塞块塞在中缝中，或用其它方法紧固，以使驱动平稳。(5)驱动转速测试。驱动中有可能会出现打滑现象，转速不能在原动机轴上测试，而应在被驱动电机即发电机轴上测试，这样测出的转速真实。

2实际驱动

    下面对一种45#机座小型永磁直流力矩电动机进行实验研究。原动机是一台小型直流高速电动机，需要驱动转速10 OOO r／mm，为r便于驱动，驱动方式选为增速驱动，即原动机传动轮用R=1 cm的力矩盘，发电机传动轮则直接用电机轴代替，轴半径R=O.4 cm，则传动增速可达2.5倍。原动机与发电机分别装夹在一种小型电磁测功器可动夹具上，因夹具自重，移动两夹具距离，可以自动将拉线绷紧，由此实现平稳传动，简单方便。表1是这种电机被驱动成发电机在不同转速下比电势变化情况的实测数据。

    从表1可以看出，这种驱动只要在被驱动轴上测试转速，这种驱动是可行的。例如，这台电机原结构宽磁钢时，不同的驱动转速下比电势是变化的，发电机的比电势即为电动机的反电势系数。理论上不同转速的比电势是不变的，而该电机作发电机时的比电势发生变化，说明该电机存在以下问题：一是可能电枢有匝间短路匝间短路后，短路环短路电流有很强的去磁作用，转速越高，短路电流越大，去磁作用越朋显，所以当不同转速的比电势发生变化，转速越高，比电势越小。二是该电机极弧系数较大，在高速下运行，换向附加电流也有很强的去磁作用，转速越高，附加电流去磁越厉害，由此造成不同转速下比电势不等，转速越高，比电势越小。

     为了鉴别该电机究竟是哪种因素引起比电势变化，我们将该电机的磁钢由12 mm切短到9mm，再做驱动试验。该电机的比电势不再发生变化，各种驱动转速下的比电势均近似等于O.001 22 v／(r·min-1)。由此证明，该电机的比电势发生变化，不是由电枢匝间短路引起，而是由换向去磁引起，驱动法方便地找出问题。

3信号电机寿命试验驱动

    力矩盘棉线传动驱动法不但适合于一些应及驱动，也可给信号电机的寿命试验驱动带来方便。例如，根据国家标准规定，旋转变压器寿命试验电机3台，电机以360 r／min转速旋转，历时500 h，每8 h更换一次方向。这是一种长时间平稳驱动工作，一般的办法多采用涡轮滑杆驱动，一台原动机可以同时对多台信号电机进行驱动作寿命试验。这种方法不但烦琐、驱动噪声大，且驱动工装制造、使用的随意性都受到限制，灵活性不强。而采用力矩盘一棉线传动驱动法则可容易地实现信号电机寿命试验的多台驱动，只须多次更换传动拉线，便可完成几百小时的寿命试验。试验方法为：选一台低压小机座号永磁直流力矩电动机作原动机，电机单独装夹在一个自重较重的夹具上，调节电源电压，电机可以由零开始调速。轴上套紧一力矩盘作驱动用，力矩盘R≥1 cm。被试信号电机三台平行等距安装在一自重较重的另一工装上，每台电机轴上套紧一力矩盘，作被驱动用。将两