Электродвигатель с блоком для измерения механической характеристики Советский патент 1985 года по МПК H02K11/00 H02K15/00 H02K29/14 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическим машинам с устройствами технической диагностики их состояния.

Цель изобретения - упрошение устройства.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема блока измерения механической характеристики; на фиг. 2 - схема взаимного нанесения датчиков и катушки относительно волн двигателя; на фиг. 3 - график зависимости враш,ающего момента и частоты враш.ения электродвигателя во времени.

На магнитопроводяш.ем валу 1 двигателя установлен блок для измерения, содержаший тензодатчики 2, включенные в тензомост. Концентрично валу 1 размеш,ена тороидальная катушка 3, подключенная к источнику постоянного тока. Тензодатчики 2 находятся в поле катушки 3. Тензомост подключен к источнику переменного тока, а его выход через выключатель 4 и токосъемники 5 - к регистратору 6. На фиг. 3 - обозначена огибаюшая 7 измеренного сигнала, построенная при соединении максимальных значений амплитуд синусоид, модулированных огибаюшей нулевой линии сигнала переменного тока 8. Мгновенные значения ординаты 9 соответствуют значению врашаюшего момента, а ординаты 10 относительно исходной нулевой линии 11 соответствуют мгновенным значениям частоты вращения.

Тензометрические датчики 2, наклеенные на вал, включены в мостовую схему (фиг. 1) и образуют замкнутый контур, пронизываемый магнитным потоком тороидальной катушки 3, установленной центрично с валом. Благодаря взаимному расположению потока и контура в контуре наводится постоянная ЭДС родственная по происхождению ЭДС, наводимой в униполярных машинах.

В экспериментах используются проволочные тензодатчики.

Запускают испытуемый двигатель, после чего запитывают тензодатчики 2 переменным током, а тороидальную катушку 3 подключают к источнику постоянного тока. Для пояснения принципа образования измерительного сигнала (фиг. 2) тензомоста измеритель/ ные провода заменены проводником а-в.

Вокруг магнитопроводящего тензовала 1 имеется магнитное поле Ф неизменной полярности, создаваемое тороидальной катушкой 3, установленной центрично с тензо5 валом 1. Выходной сигнал с тензомоста подается посредством токосъемников 5 (например, кольца и отводящие проводники) к регистратору 6. При вращении тензовала 1 в двух параллельных контурах наводятся ЭДС, равные по величине и одинаковые по направлению, величина которых пропорциональна магнитной индукции потока и частоте вращения тензовала 1. При постоянстве потока тороидальной катушки 3 величина наводимой ЭДС пропорциональна частоте

5 вращения. Значение этой ЭДС соответствует кривой 8 (фиг. 3). Одновременно на выходе тензометрического моста появляется переменный сигнал, пропорциональный вращающему моменту, выпрямление которого выпрямителем 2 обеспечивает фиксацию огибающей 7, построенной при соединении максимальных значений амплитуд синусоид, модулированных огибающей нулевой линией сигнала переменного тока 8. Мгновенные значения ординаты 9 соответствук)т значению

5 вращающего момента, а ординаты 10 относительно исходной нулевой линии 11 соответствуют мгновенным значениям частоты вращения.

Жесткое крепление жил кабеля к валу I и тензомосту и щтепсельное его сочленение 0 с источником переменного тока и регистратором 6 при разбеге обеспечивают надежную регистрацию обеих кривых. При повторной регистрации кабель легко разматывают и восстанавливают схему.

5 Техническим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является непрерывность регистрируемого , сигнала с помощью широкого класса регистраторов, позволяющая с высокой точностью определять мгновенные значения минимальных, максимальных и пусковых моментов при строго фиксированных соответствующих частотах вращения.

При этом для регистрации двух сигналов, пропорциональных частоте вращения и моменту, используется один регистратор и тензомост, что упрощает устройство измерения.

Фаг. 2

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С БЛОКОМ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ, содержащий датчик измерения момента в виде тензометрического моста, подключенного к источнику переменного тока и установленного на валу двигателя, датчик частоты вращения и регистратор, к которому подключены датчики момента и частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, он снабжен тороидальной катущкой, подключенной к источнику постоянного -тока, и двухполупериодным выключателем, при этом катушки установлены концентрично валу двигателя в зоне размещения тензодатчиков, а выпрямитель включен между выхоi дом тензометрического моста и регистратором. СЛ С5 оо 4 ю 05 иг.