Устройство для измерения крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя Советский патент 1992 года по МПК G01L3/10 

Изобретение касается автоматического регулирования привода и может быть использовано в электроприводных буровых установках.

Известно устройство для сигнализации крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя, содержащее трансформатор тока, первичная обмотка которого подключена в фазу питания электродвигателя, а вторичные обмотки подключены к лампе накаливания оптрона и через подстроечный резистор к цепи питания этого оптрона, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя, а вторичная к последовательно включенным лампам накаливания двух оптронов, фоторезисторы которых включены параллельно лампам накаливания оптрона.

Недостатком устройства является невозможность определения текущего значения крутящего момента в широком динамическом диапазоне его изменения, так как устройство настраивается на одно пороговое значение крутящего момента, при достижении значения которого происходит опрокидывание оптрона и сра- батывание электромагнитного реле, сигнализируя о достижении крутящего момента равного пороговому,

Целью изобретения является расширение диапазона измерения.

На чертеж изображено предлагаемое устройство

Устройство содержит электродвигатель 1, крутящий момент на валу которого измеряется, трансформатоо тока 2, первичная обмотка которого включена в фазу питания электродвигателя, одна из вторичных обмо2

Х|

О

о с

ток подключена к потенциометру 3, часть напряжения с которого подается на цепь питания регенеративного оптрона 4, другая вторичная обмотка подключена к лампе накаливания подсветки регенеративного оптрона 4, нагрузкой которого является переменное сопротивление 5, проградуиро- ванное в значениях крутящего момента, трансформатор напряжения 6, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя 1, а вторичная - к последовательно включенным лампам накаливания оптронов 7 и 8, фоторезисторы которых включены параллельно лампам накаливания оптрона, микродвигатель 9, кинематически связанный со скользящим контактом сопротивления нагрузки 5, а электрически связан с выходом усилителя- регулятора 10 максимального напряжения, вход которого подключен к фоторезистору цепи оптрона 4.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально движок сопротивления нагрузки 5 устанавливается таким образом, чтобы получить максимальное значение сопротивления, что соответствует минимальному значению крутящего момента, следящий усилитель-регулятор максимального уровня входного напряжения выдает для этого случая сигнал управления на мик- рбдвигатель 9, который начнет вращение своего ротора и переместит скользящий контакт сопротивления 5 в сторону его уменьшения, при этом начнет изменяться угол наклона линии нагрузки вольт-амперной характеристики оптрона. При достижении линией нагрузки точки максимума вольт-амперной характеристики произойдет опрокидывание оптрона и резкий скачок напряжения в сторону уменьшения, на сопротивлении фоторезистора, а это приведет к изменению полярности сигнала на выходе усилителя регулятора и изменению направления вращения микродвигателя 9, при отором сопротивление нагрузки 5 оптрона начнет возрастать, это происходи1 до

тех пор, пока линия нагрузки не совместится со второй неустойчивой рабочей точкой вольт-амперной характеристики, соответствующей минимальному току, при которой

происходит обратный скачок в сторону увеличения напряжения на фоторезисторе оптрона 4, данный бросок напряжения вновь изменит полярность сигнала управления, что приведет к изменению направления

вращения микродвигателя 9. Процесс автоколебаний отслеживания точки максимума вольт-амперной характеристики будет продолжаться до тех пор, пока не наступит установившийся процесс (2-3 колебания), при

котором по значению сопротивления 5 можно определить текущее значение крутящего момента на валу асинхронного двигателя.

j

Формула изобретения

Устройство для измерения крутящего момента на валу а синхронного электродвигателя, содержащее трансформатор тока, первичная обмотка которого подключена в фазу питания электродвигателя, а две вторичные обмотки подключены к соответствующим лампам накаливания подсветки первого регенеративного оптрона и через подстроечный резистор одна из вторичных обмоток подключена к цепи питания первого оптрона, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя, а вторичная - к последовательно включенным лампам накаливания второго и третьего

оптронов, фоторезисторы которых включены параллельно лампам накаливания первого оптрона, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно снабжено переменным сопротивлением, микроэлоктродвигателем и усилителем- регулятором, связанным своим выходом с подвижным движком подстроечного резистора и с фоторезистором первого оптрона, а выходом через микроэлектродвигатель - с

подвижным контактом переменного сопротивления, включенным в цепь первого и третьего оптронов.

Использование: в электроприводных буровых установках. Сущность изобретения: устройство содержит трансформатор тока, первичная обмотка которого подключена в фазу питания электродвигателя, а две вторичные обмотки подключены к соответствующим лампам накаливания подсветки первого регенеративного оптрона и через подстроечный резистор одна из вторичных обмоток подключена к цепи питания первого оптрона, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя, а вторичная - к последовательно включенным лампам накаливания второго и третьего оптронов, фоторезисторы которых включены параллельно лампам накаливания первого оптрона, переменное сопротивление, микроэлектродвигатель и усилитель-регулятор, связанный своим выходом с подвижным движком подстроечных резистора и с фоторезистором первого оптрона. 1 ил. (Л