Martins 用法-利用现有的数学公式来绘制三相电机电流相位之间的关系

你可能会对这个主题很感兴趣。这背后的原因是我想分享一种我在花了大量时间研究诊断三相电机的方式时发现到的技术。我发现有一种非常简单的方式可以做到这一点，与Pico团队分享后，Steve Smith将它命名为Martins用法。

那么，让我们开始吧。

Martins用法利用现有的数学公式来绘制三相电机电流相位之间的关系。被称为Park Vector Approach，它包含了两个公式：

• iD = (sqrt(2)/sqrt(3))A-(1/sqrt(6))B-(1/sqrt(6))C
• iQ = (1/sqrt(2))B-(1/sqrt(2))C

i=电流

D和Q只是公式组成的一部分。

这两个公式必须在数学通道设置正确，并且必须考虑通道中使用的范围必须符合。其他复杂情况也来自数学，这代表如果我们实际看着他，当软件从原始数据中获取数学计算时会有延迟。Park Vector Approach最重要的部分是你必须使用XY来查看结果。在撰写本文时，XY还未在Picoscope7 Automotive中实施，因此以下的图片将来自于PicoScope 6 Automotive。它在未来肯定会被添加进Picoscope7 Automotive，并且会很棒，但若我们需要使用XY时，我们不得不坚持使用PicoScope 6 Automotive。

以下的Park Vector捕获数据是在受控条件下使用VFD单元供应的三相电机，而不是从车辆供电的。

第一个捕获显示了启动期间的三相电机，我们看到的是随着电流的增加，各相位之间的电流关系形成一个螺旋状。当我们进一步加载电机时，会特别明显。

这是一张很棒的图片，因为它很清晰并且容易看到可能出现的问题。然而，障碍是在于它是数学这个事实。当PicoScope以区块模式捕获数据时(通常低于200ms/div)，我们会同时获得更新，但数学流是在缓冲区末端创建的，并等到下一个缓冲区满了，才会再次绘制。你还必须重置每个电机的数学，因为当前水平可能不同。捕获后这不是甚么大问题，但我们希望实际看到这个问题。这让我开始思考。如果在不涉及到数学的情况下直接比较当前的相位会是怎样?

它可能不是一个完美的圆圈，但你可以看到每个相位之间的关系。我们针对V&W相对于U，U&W相对于V以及U&V相对于X。使用XY的好处是它是当前绘制的。这代表，如果你要从静止状态启动电机并且以500ms/div的速度传输数据，你实际上会在屏幕上看到他正在绘制。这类型的波型被称为Lissajous模式。他们通常用于计算具有相同频续的两个正弦讯号间的相位差，但我还没有看到他们被用在电机上的分析。

XY的使用可以帮助我们发现电机平衡的问题，因为在正确运行的电机中，波形应该彼此重迭。下面是一个相位中电流不同时的范例：

当我们失去一个相位会发生：

我知道对于某一些车辆要检测3相电机测试很困难，但在可能的情况下，使用Martins用法可以提供一些关于正在故障排除的电机详细信息。但它并不只可以这样。我们还可以将Martins用法应用在大多数电动车上的另一个组件，旋转角度传感器。你可能已经在我们的网站中看到我们对于旋转角度传感器文章，就在底部附近，我放置了一个动画来展示使用这两个讯号来确定位置。

在右上角你可以看到正在画的圆圈，就如同你想的，我使用XY视图。然而我们有一个数学问题。

然而，数学的好处就是我们已经移除了激磁频率，让我们得到ECU看到的实际讯号。关于此数学方式的详细信息，请参阅我们的PicoScope7电动汽车部分的引导测试。结果是一个完美的圆，当问题出现时就会很清楚。我们还可以将Martins用法应用在原始的讯号。由于讯号相隔90度，软件仍会画一个圆圈，但它似乎已经被填充。

然而，重要的是要注意，你必须确保XY视图的网格是完全正方形的。你可以透过点击视图的左侧并将其拉动来重设大小。否则，你会得到椭圆而不是圆形!你可以在Miki Diosy的案例研究影片中看到一个坏的三相电机范例。

下面的截图是XY视图中解释旋转角度传感器的捕获数据。

如你所见，这样可以快速且简单的确定问题点，最重要的是，你可以在XY视图中绘制屏蔽，代表你可以加载已知的事物。绘制XY视图并且进行捕获，快速判断是否有问题。

在PicoScope6增加XY视图的方式，点击视图 > 新增视图 > XY

从这里你可能需要调整你的栅格布局。这在PicoScope7中会变得更加简单，但在PicoScope6中，你可以点击 视图>栅格布局

现在你可以编辑栅格布局。我发现一行两列最适合这种类型的视图。获得所需的XY视图后，你需要选择要放在X轴上的通道。你可以透过右键单击XY网格来执行此操作，选择X轴，然后选择想要使用的通道。接着你可以隐藏任何其他不重要的通道，也就是在旋转角度传感器档案中的信道A和数学信道。

我希望这是有道理的，且对你有帮助。为了让你有机会尝试一下Martins用法，我附上了旋转角度传感器使用PicoScope6的数据文件供你使用。

作者：Ben Martins