王 勇，杨 雷，韩 丰，张雷鸣，曹 磊

(河南科技大学，洛阳471003)

0 引 言

直流电动机的电枢绕组发生断线、开焊、匝间断路，或者换向器发生升高片断裂、片间短路时，会造成电磁上的不对称，从而产生换向火花［1］。检测片间电阻能够发现电动机是否存在上述故障，一般要求两换向片之间的电阻值均匀性误差不大于5%。因此，片间电阻检测是直流电动机经常性的和必要的检查项目。某电机厂家生产的电机型号众多，换向片数量为5 ～120 片不等。检验员在进行人工片间电阻检测时，过程繁琐，效率低下，且容易漏检。为提高对电动机该项性能指标的检测效率和准确性，设计了一台自动化的电动机换向片间阻值检测设备。

1 检测要求

该厂生产的不同型号的直流电动机所对应的转子直径、换向片数量及换向片间电阻值范围各不相同，而要求检测设备具有通用性，能够检测各种型号的电动机，具体要求包括:换向片间电阻测量范围:20 mΩ、200 mΩ、2 Ω、20 Ω、200 Ω、1 500 Ω;换向片间电阻测量精度±0.5%;换向片最小尺寸(L ×W):6 mm×2 mm;换向片数量:5 ～120 片;转子最大轴长:500 mm;转子最大轴安装直径:20 mm;测量时不能损坏、划伤换向片，安装方便，通用性强;测量头调整范围:0° ～180°;自动测量、记录测量数据。

2 系统组成及工作原理

为满足上述检测指标要求，该检测设备整体结构组成如图1 所示。系统以工控机为主控单元，编写上位机软件控制界面，通过两路RS－232 接口实现对被测的两相邻换向片的位置控制和阻值数据的读取。一路RS－232 接口和步进电动机的控制与驱动电路连接，用于实现工控机对被测两换向片间位置和每次转动角度的精确控制;另一路和低电阻测量仪连接，用于实现对低电阻测量仪工作状态的设置和测量数据的回读。……