基于纹波分析的汽车电子节气门电机快速质检方法.pdf

基于纹波分析的汽车电子节 气门电机快速质检方法 methodofthrottle Rapidqualityinspection motorbasedon rippleanalysis 祝壮，韩强 ZHU Zhuang．HANQiang (东华大学机械工程学院，上海216020) 摘要：针对生产线等快速质检场合传感器安装复杂、测试周期长等问题，提出了一种无负载条件下基 于电流纹波分析的汽车ETO(电子节气门控制)电机快速质检方法。待测电机无需安装扭矩、 转速传感器，仅需要由嵌入式下位机测控板卡检测电流、电压参数，通过CAN总线传输至PC 端上位机软件。上位机通过电流纹波分析，基于快速傅里叶变化方法计算得出转速参数以及 纹波分析结果，推导得出电机是否满足产品性能要求。上位机基于Vc++设计，采用MFC对话 框函数，呈现直观的测试界面。用户可以实现便捷、高效的ETC电机转速参数测试，测试过程 中实验数据直观实时显示，测试结束后结果便于保存。实验与仿真结果表明，这种方法可实 现ETC电机快速质检，有效地提高了测试效率。 关键词：测试系统；纹波分析；ETC电机；Vc++ 中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2020)10-0026-04 0引言 流参数进行采集，将对汽车ETC电机产线快速质检有着 汽车用电子节气门(ETC)电机就是汽车电子技术重要意义。 的一个重要应用。汽车ETC电机其实际工作中必须跟随 1测试原理 伺服系统，实现快速启动、快速制动的功能要求，满足 响应速度快的性能要求，故多采用永磁直流电机。ETC 1．1电机转速与电流纹波频率关系 电机转动惯量仅为0．001kg．m2，具有转子转动惯量非常小 从电机理论分析知道，ETC电子节气门电机电刷在 的特殊性，对ETC电机的测试方法也会有特殊要求”】。 换向时，电刷会在换向片之间发生滑动，接通和短路某 ETC电机的转子转动惯量大小对测试准确性有着直 些元部件，故电机电枢回路的电势是时刻发生改变的， 接的影响。假如转动惯量过大，则必须加大电机的加减 这将造成电机工作回路中的电枢电流产生周期性纹波。 速时间，否则会造成定位不准或损坏电路与机械结构， 转子的速度如果在短时间内产生剧烈变化，可能会造成 瞬时转差率的变化，冲击电路中的其他元器件口】。 加载法是目前行业内最为常见的测试方法，在电 机输出轴通过联轴器直接连接负载制动器，同时安装有 扭矩、转速等传感器，在电机加载一定测试负载的情况 下，直接监测扭矩、转速等参数，实现电机的机械特性 测试。这类测试方法直接、自动化度高，可是存在工装 复杂、操作麻烦的缺点，部件容易产生对轴偏心和附加 损耗，进而引起不可忽视的测试误差，很难适用于产线 快速质检。 图1电枢电流纹波图 本文着力研究出一种无负载下的ETC电机性能测试 系统，电机输出轴无耦合任何负载，仅对电机电压和电 如图1所示，电枢电流纹波频率与电机转速有着比 收稿日期：2019-07-01 作者简介：祝壮(1994一)，男，湖北人，硕士研究生，研究方向为嵌入式控制技术及远程通信相关技术。 【26】 第42卷第10期2020-10 万方数据 例关系。由此可知，当电机类型确定，即换向片数和极 1)电机控制模块：控制程控电源输出指