Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки Советский патент 1988 года по МПК G01L3/10 

(Л

Изобретение относится к сштоиз- мерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Выходной сигнал делителя 3 пропорционален крутящему моменту на роторе без учета погрешности, вызванной несимметрией питающей электродвигатель сети. Выходной сигнал делителя 3 умножается в блоке 6 умножения на выходной сигнал преобразователя 7 отношения разности прямой.и обратной симметричных составляющих напряжения питания к сумме этих составляющих. Сигнал на шаходе блока 6 умножения пропорционален Величине крутящего момента на роторе буровой установки. 2 ил. ®

iT

со

Од 00

фиг.1

Изобретение относится к силоизме- рительной технике, а именно к устройствам измерения крутящего момента на роторе буровой установки,

Цель изобретения - повьшение точности.

На фиг,. представлена структурная схема устройства для измерения крутящего момента на роторе буровой уста- новки; на фиг.2 - структурная схема преобразователя отношения разности прямой и обратной симметричных тавляющих напряжения сети к сумме этих составляющих.

Устройство дпя измерения крутящего момента на роторе буровой установки содержит преобразователь 1 лктив- ной мощности, преобразователь 2 частоты вращения ротора, делитель 3 и блок 4 компенсации электрических потерь и потерь холостого хода, один, вход которого соединен с выходом преобразователя 2 частоты вращения -ротора, который соединен с одним вхо- дом делителя 3, сумматор 5, один вход которого подключен к выходу блока 4 компенсации электрических потерь и потерь холостого хода, а второй - к выходу преобразователя 1 активной мощности, блок 6 умножения и преобразователь 7 отношения разности прямой и обратной симметричных составляющих напряжения сети к сумме зтих составляющих напряжения сети, выход которого подключен к одному входу блока 6 умножения, к второму входу которого подключен выход делителя 3, второй вход которого подключен к выходу сумматора 5.

Преобразователь 7 отношения разности прямой и обратной симметричных составляющих напряжения сети к сумме этих составляющих (Фиг.2) выполнен в виде соединенных с сумматорами 8 и 9 измерителей прямой 10 и обратной 1I симметричных составлянвдих напряжения питающей сети. При этом выход измерителя 11 подключен к входу сумматора 8 так№1 образом, чтобы его выходной сигнал поступал на сумматор 8 в обратной полярности. Выходы сумматоров 8 и 9 подключены к входам схемы 12 деления, выход которой является вы- ходом преобразователя Т,

Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки работает следующим образом.

Подключают к фазам питающей сети электродвигатель ротора буровой установки. Преобразователь 1 активной мощности, второй вход блока 4 компенсации электрических потерь и потерь холостого хода подсоединяют к датчику тока в цепи статора электродвигателя, подключают к питающей сети измерителя прямой 10 и обратной 11 симметричных составляющих напряжения, сочленяют с ротором буровой установки преобразователь 2 частоты вращения.

При работе устройства сигнал на выходе преобразователя 1 пропорционален активной мощности, потребляемой электродвигателем из сети. Из зтого сигнала в сумматоре 5 вычитается сигнал блока 4 компенсации потерь, учитывающий потери меди в функции квадрата то.ка статора, потери холостого хода Р и изменение их при изменении частоты вращения ротора. Выходной сигнал сумматора 5 делится дели- телем 3 на сигнал, пропорциональный частоте вращения ротора с преобразователя 2.

Выходной сигнал делителя 3 пропорционален крутящему моменту на роторе без учета погрешности, вызванной несимметрией питающей электродвигатель сети.

В преобразователе 7 выходные сигналы измерителей прямой 10 и обратной 1 1 симметричных составлякицих напряжения питания суммируются сзгмма- тором 9. Разность зтих сигналов получают на выходе сумматора 8. Сигналы с выходов С5гмматоров 8 и 9, пропорциональные соответственно разности и сумме симметричных составляющих напряжения питания, поступают на входы схемы 12 деления, выходной сигнал которой пропорционален отношению входных сигналов, т.е. отношению разности к сумме прямой и обратной симметричных составляющих напряжения питания,

Выходной сигнал делителя 3 умно-- жается в блоке 6 умножения на выходной сигнал преобразователя 7 отношения разности прямой и обратной сим- метричньк составляющих напряжения питания к сумме этих составляющих. Сигнал на выходе блока 6 умножения пропорционален величине крутящего момента на роторе буровой установки.

Формула изобретения Устройство для из1«4ерения крутящего момента на роторе буровой установки, содержащее преобразователь актив- ной мощности, преобразователь частоты вращения ротора, делитель к блок компенсации электрических потерь и потерь холостого хода, один вход которого соединен с выходом преобразо- вателя частоты вращения ротора, который соединен с одним входом делителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены схема деления, три сумматора, измерители прямой и обратной симметричных составляющих напряжения питания и блок умножения, один вход кото10

рого подключен к выходу делителя, а другой - к выходу схемы деления, входы которой подключены к выходам первого и второго сумматоров соответственно, одни входы которых подключены к выходу измерителя прямой симметричной составляющей напряжения питания, а другие - к выходу измерителя обратной симметричной составляющей напряжения питания, при этом один вход третьего сумматора подключен,к выходу блока компенсации электрических потерь и потерь холостого хода, второй вход третьего сумматора подключен к преобразователю активной мощности, а выход - к другому входу делителя.

г

8

12

Фие.2