Устройство для измерения крутящего момента на валу электродвигателя Советский патент 1993 года по МПК G01L3/10 

Ј

Изобретение относится к силоизмери- . тельной технике.

Известно устройство для измерения крутящего момента, содержащее датчик активной мощности, датчик частоты вращения, блоки компенсации электрических потерь и потерь холостого хода, сумматор и делитель. Это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения крутящего момента, содержащее преобразователь активной мощности, последовательно соединенные преобразователь частоты вращения и блок компенсации потерь холостого хода, квадратор, выход которого соединен с первым входом умножителя, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный сопротивлению обмоток двигателя, два сумматора и делитель, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, второй вход - с выходом датчика частоты вращения, а выход-с индикатором.

Недостатком такого устройства является низкая точность измерения при изменяющейся во время работы температуре обмоток двигателя.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что предложенное устройство дополнительно снабжено блоком температурной коррекции электрических потерь, содержащим преобразователь температуры и резистор- ный оптрон, причем выход преобразователя соединен с светодиодом резисторного опт- рона, фоторезистор которого последовательно включен в цепь сигнала, поступающего на вход умножителя.

Сравнительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием блока температурной коррекции электрических потерь. Таким образом заяЁляемое техническое решение соответствует критерию изобретения новизна.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что входящие в состав блока температурной коррекции преобразователь температуры и резисторный оптрон хорошо известны. Однако при их введении в указанной связи друг с другом и остальными блоками устройства для измерения крутящего момента указанные элементы проявляют новые свойства, что приводит к повышению точности измерения.

На фиг, 1 изображена структурная схема устройства для измерения крутящего момента на валу электродвигателя; на фиг. 2 - схема блока температурной коррекции электрических потерь.

Устройство для измерения крутящего

момента на валу электродвигателя содержит преобразователь 1 активной мощности, преобразователь 2 частоты вращения, делитель 3 и блок 4 компенсации потерь холостого хода, вход которого соединен с выходом

преобразователя 2 частоты вращения, который соединен с одним входом делителя 3, квадратор 5, выход которого соединен с первым входом умножителя б, сумматор 7, один вход которого соединен с выходом

5 блока 4 компенсации потерь холостого хода, а другой- с выходом умножителя 6. сумматор 8, один вход которого соединен с выходом сумматора 7, другой - с выходом преобразователя 1 активной мощности, а

0 выход- с вторым входом делителя 3, соединенного с индикатором 9, и блок 10 температурной коррекции электрических потерь, выход которого соединен с вторым входом j/множителя 6.ч, ..

5Блок 10 температурной коррекции элек- трических потерь содержит преобразователь 11 температуры и резисторный оптрон 12, вход которого (светодиод) соединен с выходом преобразователя 11, а выход (фо0 торезистор) последовательно включен в цепь сигнала, поступающего.на вход умножителя б.

Устройство для измерения крутящего момента на валу электродвигателя работает

5 следующим образом.

Подключают к питающей сети электродвигатель. Присоединяют к датчику тока в силовой цепи электродвигателя преобразователь 1 активной мощности и вход квадра0 тора 5, Сочленяют с валом электродвигателя преобразователь 2 частоты вращения. Подключают к датчику температуры, встроенному в электродвигатель, преобразователь 11 температуры.

5 При работе устройства сигнал на выходе преобразователя, пропорционален активной мощности, потребляемой двигателем из сети. В блоке 4 компенсации потерь холостого хода формируется сигнал, учитываю0 щий потери холостого хода и их изменение при изменении частоты вращения электродвигателя. На выходе квадратора 5 форми- .руется сигнал, пропорциональный квадрату тока электродвигателя. Этот сигнал умножа5 ется в умножителе б на величину, пропорци- ональную сопротивлению обмотки. Выходной сигнал умножителя 6, пропорциональный электрическим потерям, склады- . вается в сумматоре 7 с выходным сигналом блока 4, пропорциональным потерям холостбго хода. Таким образом, на выходе сумматора 7 формируется сигнал, пропорцио- полным потерям электродвигателя. ЭтЬт сигнал вычитается в сумматоре 8 из сигнала с преобразователя 1 активной мощности. Выходной сигнал сумматора 8, пропорциональный полезной мощности на валу электродвигателя, делится делителем 3 на сигнал, пропорциональный частоте вращения электродвигателя с преобразователя 2. Зыходной сигнал делителя 3, поступающий йа индикатор 9, пропорционален крутящему моменту на валу электродвигателя;

v. В блоке tp температурной коррекции выЧодное напряжение преобразователя 11 retтературы, пропорциональное превьгше- нй о температуры обмоток электродвигателя, подается на вх6д(светодтод)оптрона 1.2, изменяя в зависимости от значения тёмпе- ра-уры величину его светового потока. При

Этом соответствующим образом изменяет- с;я сопротивление фоторезистора, включенного в цепь постоянного сигнала, подающегося на второй вход умножителя 6. При повышении температуры электродвига- те/1я сопротивление фоторезистора снижается, что ведет к возрастанию сигнала,

пропорционального сопротивлению обмоток двигателя, поступающего на вход умножителя 6, и соответственно к возрастанию сигнала, пропорционального электриче- ским потерям, поступающего на вход сумматора 7. Снижение температуры обмоток электродвигателя вызывает увеличение сопротивления фоторезистора и соответствующее снижение величин сигналов на входе

умножителя 6 и сумматора 7, т.е. сигналов, пропорциональных сопротивлению обмотокдвигателя и ёгб %лектрйческим потерям. При отсутствий сигнала с п реобразователя 11 темперэтуры сопротивление фоторезистора постоянно и сигнал на ;входё умножителя 6 также постоян ен и cpbf ветствует велич ййе сопротивлёйия обмоток двигатели в ненагретом состоянии. Таким образом йз- менение температуры электродвигателя сущёственно ; влияет на компенсацию электрических Потерь/г ыща точности

устройства./. ,. /: -:i-:-.;; - ;- л;. v- ; -.-. Использование прё агаШйг1о устр6й- ства п:6зволйт уменьшиН погрешнЪбть из-.

мёрения крутящего момента1элекгр6двигагеля при изменяющейся во время работы темпера- туры его обмоток. / ;

Изобретение относится к силоизмери- тельной технике, Устройство содержит преобразователь 1 активной мощности, преобразователь 2 частоты вращения, делитель 3, блок 4 компенсации потерь холостого хода, квадратор 5, умножитель 6, сумматоры 7 и 8, индикатор 9, блок 10 температурной коррекции электрических потерь, 2-4-7-8-3- 9, 5-6-7, 1.0-6, 1-8, 2-3. 2 ил.

: ;-j-.;v.-;;-.-:---;:;:-- .-..- ; -- ;: :. -

.:...; Ф о р м у л а и з 6 б р е т е н и я

Устройство для измерения крутящего момента на валу электродвигателя, содержа нее два сумматора, преобразователь ак- тинной мощности, выход которого связан с rie вым входом первого сумматора, преобразователь частоты вращения, связанный пехвым выходом с первым входом делителя, выход которого подключен к индикатору, блбк компенсации потерь холостогр хода, квадратор, вход которого связан общим уз- KoiU с входом преобразователя активной мощности, а выход - с первым входом умножителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це||ью повышения точности измерения, в

него введен блок температурной кор)№кцйй электрических потерь выполненный в виде преобразователя температуры и резистор- ного оптрона, связанного светодиодрм с выходом преобразователя температуры, и фотбрезистбром с вторым входом умножителя, выход которого подключен к первому в/оду второго сумматора, второй вход которого связан с выходом блока компенсации потерь холостого хода, а выход - с вторым входом первого сумматора, подключенного выходом к второму входу делителя, при этом второй выход преобразователя частоты вращения связан с входом блока компенсации потерь холостого хода.

Фиг.2