一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置的制作方法

1.本技术涉及城市轨道交通领域，尤其涉及一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置。


背景技术：

2.车载测速电机由于工作环境的特点，导致了其长期工作在高低温以及震动的环境中。如在北京地铁项目中使用的哈斯勒车载测速电机其内部是采用光电采样控制电路，高低温以及震动环境会加速内部部件的老化失效或内部器件的松动，从而导致测速电机故障的发生。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
4.一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置，包括驱动单元、信号采集单元、控制单元、测速电机和显示单元；控制单元连接驱动单元、信号采集单元和显示单元，驱动单元电连接测速电机，测速电机电连接信号采集单元。
5.如上所述的一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置，其中，驱动单元驱动测速电机转动，并具有调速功能，模拟车载测速电机在不同行驶速度下的实际工作状态。
6.如上所述的一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置，其中，测速电机将多路输出信号传输至信号采集单元，信号采集单元为a/d信号采集设备或逻辑分析设备，对测速电机的多路输出信号进行数字化处理。
7.如上所述的一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置，其中，驱动单元由一台步进电机和减速机组成，步进电机和减速机连接测速电机。
8.如上所述的一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置，其中，控制单元包括存储器。
9.如上所述的一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置，其中，显示单元为显示屏，用于显示用户界面。
10.相对上述背景技术，本实用新型所提供的车载测速电机性能分析装置，能够方便现场对车载测速电机的故障检测，提高车载测速电机的维护效率。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1是本技术实施例提供的一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置
示意图；
13.图2展示了测速电机输出脉冲信号的占空比；
14.图3展示了测速电机每路输出信号之间相位差。
具体实施方式
15.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
16.请参阅图1，本实用新型提供了一种用于城市轨道交通的车载测速电机性能分析装置，包括驱动单元、信号采集单元、控制单元、测速电机和显示单元；控制单元连接驱动单元、信号采集单元和显示单元，驱动单元电连接测速电机，测速电机电连接信号采集单元。
17.驱动单元连接测速电机，驱动测速电机转动，从而模拟车载测速电机的实际工作状态；驱动单元具有调速功能，从而可以模拟车辆在不同行驶速度下的工作状态。
18.测速电机连接信号采集单元，将测速电机的多路输出信号传输至信号采集单元，由信号采集单元对信号进行数字化处理；具体地，信号采集单元可以是a/d信号采集设备或逻辑分析设备，其作用是将测速电机的输出信号进行数字化处理后送入控制单元，由于测速电机有多路信号输出，因此信号采集单元应能够同时采集测速电机的各路输出信号。
19.具体地，驱动单元由一台步进电机和减速机组成，步进电机和减速机连接测速电机，驱动单元的步进电机驱动测速电机转动，模拟测速电机在车辆行驶时的工况。本领域技术人员能够通过对步进电机的细分设置以及所选减速机的减速比，计算出驱动步进电机转动的脉冲个数与被测测速电机转动角度的关系，如步进电机的步进角为1.8
°
，当减速机的减速比为10，步进电机细分数为128，则对应每一个步进电机驱动脉冲对应的测速电机转动角度为
20.控制单元连接驱动单元和信号采集单元，对每一个发出的步进电机驱动脉冲计数，同时记录信号采集单元采集到的测速电机的每一路输出信号，当控制单元控制测速电机转动一周完成后，分析并计算出测速电机每路输出信号在测速电机转动一周时的每个脉冲周期的占空比以及在测速电机转动一周内占空比的抖动情况。其中，控制单元中还包括存储器，用于存储预置的测速电机的标准性能参数指标，测试结果通过与预置的测速电机性能指标参数的比对，就可以得出被测试的测速电机与标准性能指标之间的量化误差。另外，通过调整控制单元输出的步近驱动脉冲的频率，还可以测试测速电机在不同转速工况状态下的性能指标。
21.具体地，本领域技术人员可以根据不同的测速电机的特性，合理选择减速机的减速比以及设置步进电机的细分数，从而达到测量测速电机输出信号指标的目的。例如一个正常的测速电机转动360
°
其某一路的输出信号应有100个占空比为50％的脉冲信号输出；当选择的步近电机的步进角为1.8
°
，减速机的减速比为10，步进电机细分数设置为128时，则对应测速电机输出的每一个脉冲信号周期测速电机应该转动3.6
°
，亦即测速电机转动1.8
°
对应测速电机输出脉冲信号的高电平，再转动1.8
°
对应测速电机输出脉冲信号的低电平，反之亦然。此时，一个测速电机输出脉冲周期对应的步进电机驱动脉冲数为
即当存储分析及控制单元向驱动单元输出a＝1280个脉冲对应测速电机输出信号的高电平(或低电平)，b＝1280个脉冲对应测速电机输出信号的低电平(或高电平)。因此，当需要计算某一路测速电机输出信号的占空比时，只需要计算当测该路信号输出高电平时存储分析及控制单元向驱动单元发送的步进电机驱动脉冲的个数a以及该路信号输出低电平时存储分析及控制单元向驱动单元发送的步进电机驱动脉冲的个数b，a与b的比值即为测速电机该路输出脉冲信号的占空比。如图2所示，假设测速电机输出信号占空比允许有
±
10％的误差，则对应a的范围在1152～1408，b的范围在1408～1152。
22.如图3所示，又假设测速电机有a、b、c三路输出信号，通过比较计算采集到的测速电机a、b、c每路输出的脉冲波形之间相差的步近电机驱动脉冲个数c、d，可以计算出测速电机每路输出信号之间的相位差。
23.当驱动单元发现电机不能转动，发生堵转时，控制单元在检测到堵转信号时将向用户发出告警信息，同时停止向步进电机发出驱动脉冲，保护系统安全。
24.控制单元连接显示单元，显示单元为显示屏，用于显示用户界面，向用户显示以下功能：
①
测速电机测试结果以及标准参数指标；
②
测速电机标准参数预置；
③
测试方式选择：正转，反转，转速控制，启动停止；
④
电机故障告警(如堵转)。
25.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
26.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。