Устройство для измерения мощности на валу двигателя Советский патент 1979 года по МПК G01L3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а .именно к устройствам измерения мощности и крутящего момента иа выходном валу двигателя внутреннего сгорания и других агрегатов, например газотурбинных двигателей, электрических мащин.

Известное устройство для измерения мощностей ,на Валу двигателя, содержащее датчик крутящего момента, измерители напряжения в обмотках статора, делитель напряжения, |МНОЖительное устройство, не Обеспечивает требуемой точности 1.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение - устройство для измерения мощности на валу двигателя, содержащее измеритель электродвил ущей .силы в обмотках статора приводной электрической машины, блок умножения, первый вход которого соединен с выходом измерителя электродвижущей силы в обмотках статора, а также делитель напряжения, подключенный .к реверсивному стабилизированному источнику напряжения .

К недостаткам устройства относится низкая точность.

Цель изобретения - повышение точности,.

Цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены измерительный

МОСТ, первый и второй усилители, конденсаторный преобразователь частоты в напряжение, датчик частоты вращения вала, формирователь. Измерительный мост включен СВОИМ входом в одну из фаз ротора, а выходом через первый усилитель связал с вторым -входом блока умножения. Конденсаторный преобразователь частоты в яапряжение подсоединен через формирователь к датчику частоты вращения вала и к последовательно соединенным выходам блока умнол ения и делителя надр.яжения через второй усилитель.

На чертенке показана функциональная схема устройства для измерения мощности на валу двигателя.

Устройство содержит измеритель / электродвижущей силы в обмотках статора i приводной электрической мащины, служащей приводно-нагрузочным устройством, и блок 3 умножения, первый вход которого соединен с выходом измерителя / электродвижущей силы, а .выход соединен последовательно с выходом подключенного к стабилизированному реверсивному источнику 4 напрял ен;ия делителя 5 .напряжения на резисторах 5 и 7.

В одну .из фаз ротора 8 электрической машины включен измерительный мост 9, содержащий выпрямительные вентиди 10 и

// и шунты 12 и 13. Выход моста 9 подсоединен ,к второму входу блока 2 умлол ения через лервый усилитель 14.

Конденсаторный преобразователь 15 частоты в напряжение подключен к последовательно еоедийенным выходу блока 3 умнолшния .и выходу делителя 5 напряжелия яа резисторах & « 7 через второй усилитель 16, а к датчику 17 частоты (вращения вала - через формирователь-/S.

С выхода измерительного моста 9, осуществляющего преобразование тока ротор-а 8 в нропорциональный ему сигнал постоянного напряжениячерез усилитель 14 поступает на второй вход блока 3 умножения. В блоке умножения происходит перемножение этого сигнала на сигнал измерителя / электродвижущей силы статора, поступаю щего и а первый вход блока 3 умножения.

Сигнал с выхода блока 3 умиожения, пропорциональный крутящему моменту без учета момента механических потерь, складывается с выходным напряжением делителя, снимаемым с резистора 7, которое уста«авливается проиорциональным моменту механических потерь переменным резистором 6. При этом питание делителя осуществляется от стабилизированного ревероивного источника 4 напряжения.

Суммарный сигнал, пропорциональный крутящему моменту, является выходом устройства, может -быть использован как для подключения показывающего прибора, так и друлих устройств, например регулятора или аналого-цифрового преобразователя для ввода сигнала ,в вычислительный ко;мплекс.

Кроме того, через усилитель 16 этим сигналом осуществляется питание конденсаторного преобразователя 15 частоты в напряжение. Последний производит умножение частотного .сигнала, поступающего через формирователь 18 от датчика 17 частоты вращения вала, на сигнал, пропорциональный крутящему моменту. Папряжение на выходе преобразователя 15 пропорционально .мощности на валу испытуемого агрегата.

При определении момента и мощности проворачивания выходного вала двигателя и других агрегатов (электромащина работает в двигательном режиме) выходное напряжение стабилизированного реверсивпого источника 4 напряжения изменяет полярность на противоположную. При этом из выходного сигнала блока 3 умножения вычитается сигнал с выхода делителя 5 напряжения. Разность этих сигналов, пропорциональная мОМенту проворачивания выходного вала, поступает на выход устройства и через усилитель 16 на конденсаторный преоб,разователь 15, умножающий этот сигнал на сигнал частоты вращения.

Выходной сигнал преобразователя 15 пропорционален мощности проворачивания выходного вала двигателя или дрзтих агрегатов.

Таким образом, благодаря выполнению устройства возможно достижение качественно новых его основных технических характеристик путем осуществления одновременного измерения крутящего момента или момента проворачивания и мощности или мощности проворачивания выходного вала двигателя и других агрегатов. /

Формула изобретения

Устройство для измерения мощности на валу двигателя, содержащее измеритель электродвижущей силы в обмотках статора приводной электрической машины, блок умножения, первый вход -которого соединен с выходом измерителя электродвижущей силы, в об.мотках статора, а также делитель напряжения, подключенный к реверсивному стабилизированному источнику напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены измерительный мост, первый и второй усилители, конденсаторный преобразователь частоты в напряжение, датчик частоты вращения вала, формирователь, причем измерительный мост включен своим входом .в одну из фаз ротора приводной электрической машины, а выходом через первый усилитель связан с вторым входом блока умножения, а .конденсаторный преобразо.ватель Ч.астоты в напряжение подсоединен через формирователь к датчику частоты вращения вала ,и к последовательно соединенным выходам бло,ка умножения и делителя напряжения через второй усилитель.

Источники информации, пр.инятые во внимание при экспертизе:

2.Авторское свидетельство СССР № 523314, G 01 L 3/24, 1976.