Устройство для контроля крутящего момента на валу электродвигателя Советский патент 1980 года по МПК G01L3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА ВАЛУ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя.5

Известно устройство для измерения вращающего момента асинхронного двигателя, путем определения угла сдвига фаз во вспомогательной цепи, содержащее логометр, питаемый от 10 ротора испытуемого двигателя через контактньле кольца или от вторичной обмотки дифференциального сельсина, вращаемого этим двигателем 1 .

Однако это устройство не позво- J5 ляет контролировать заданную величину враЩакхдего момента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство 20 для контроля крутящего момента на валу электродвигателя, содержащее включенные в статорную цепь электродвигателя трансформатор на хряжения и трансформатор тока, связанный с 25 фазовращателем, и измерительную схему 2.

Недостатком такого устройства является низкая точность контроля заданной величины крутящего момента. ЗО

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что измерительная схема выполнена в виде фазовременного преобразователя, один вход которого связан с выходом трансформатора напряжения, а другой с выходом фазовращателя, формирователя временного интервала, первый вход которого связан с выходом трансформатора напряжения, интегратора, формирователя импульсов, схемы И, порогового устройства и задатчи а уровня, связанного со вторым входом формирователя временного интервала, при этом первый вход интегратора, выход которого соединен с первым входом порогового устройства, связан с одним выходом формирователя временного интервала, второй - с выходом схемы И, а управляющий вход - с однйм выходом формирователя импульсов, другой выход которого сбединен со вторым входом порогового устройства, причем первый, вход схемы И и вход формирователя импульсов связаны с выходом фазовременного преобразователя, а второй вход схемы И - с другим выходом формирователя временного интервалу. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 временные диа раммы, поясняющие работу устройства при крутящем моменте большем (фиг. 2а) и меньшем (фиг. 2б) заданного. Устройство для контроля крутящего момента на валу электродвигателя содержит испытуемый асинхронный двигатель 1, трансформатор 2 напряжения, трансЛорматсэр 3 тока, фазовращатель 4 и измерительную схему в виде задатчика 5 уровня, фазойременного преобразователя б, формирователя 7 временного интервала, схемы И 8, интегратора 9, формирователя 10 импульсов и порогового устройства 11. Электродвигатель 1 трансформатор 3 тока включен в трехфазную питающую сеть, к двум фазам которой подключен трансформатор 2 напряжёния Выход трансформатора 2 напряжения одновременно подключен к первому входу формирователя 7 временногр интервала, второй вход которого соединен с задатчиком 5 уровня и к одному входу фазовременного преобразователя 6. Трансформатор 3 тока через фазовращатель 4 связан с другим входом ф эовременного преобразователя б,выход которого соединен со входом формирователя 10 импульсов и с первым входом схемы И 8. Формирователь 7 временного интервала связан одним выходом с пер вым входом интегратора 9, соединенно го выходом с первым входом пороговог устройства 11, а другим - со вторым входом схемы И 8, выход которой соединен со вторым входом интегратора 9 Один выход формирователя 10 связан с.управляющим входом интегратора 9, а другой - со вторым входом порогово го устройства 11, выход которого ЯВляется выходом устройства.; Устройство работает следующим образом.. базовый сдвиг между сигналами V и J (фиг. 2), снимаемыми с выходов трансформатора 2 напряжения и фазовращателя 4 в фазовременном преобразователе б, преобразуется во временнойу интервал. С помощью задатчика 5 уровня на вход формирователя 7 временного интервала задается уровень - Напряжения; который определяет момент окончания импульса на его выходе. Уровень выходного сигнала из.у за датчика уровня выбирается так, чтобь 3 135° при номинальном напряжении питания электродвигателя. Этим самым §Шач а 15пре;7.ёЛёнйя величины крутящего jMOMeHTa относительно заданного ег значения сводится к определе}Л1Ю квад ранта, в котором находится BeKtdp тока. Если этот вектор находится в 3-м квадрайте, то М М юд (фиг.2б) , а если этот вектор находится во 2-м квадранте, то Мм (фиг. 2а) . Сигнал с выхода блока 6 и инверсный сигнал блока 7 подаются на первый и второй входы схемы И 8, на выходе которой Формируется импульс, длительностью равной разности длительностей сигналов б и 7. В интеграторе 9 происходит интегрирование сигналов 7 и 8, причем при наличии сигнала 7 на его первом входе выбрано положительное направление интегрирования, а при наличии сигнала 8 на его втором входе отрицательное на правление интегрирования. На формирователь 10 импульсов подается сигнал б, по заднему фронту которого на выходе последнего формируются два сдвинутых во времени импульса, первый из которых, разрешает прохождение сигнала 9 на пороговое устрюйство 11, а второй импульс сбрасывает интегратор 9 в исходное состояние. . Устрюйство может работать в двух режимах. Крутящий момент на валу электродвигателя меньше момента заданного (фиг. 2б). В этом случае длительность импульса 7 меньше длительности импульса 8, вследствие чего с выхода интегратора 9 снимается отрицательное напряжение, которюе затем пороговым устройством 11 преобразуется в нулевой уровень сигнала. Крутящий момент ,на валу электро- двигателя больше момента заданного (фиг. 2а). В этом случае длительность импульса 7 больше длительности импульса 8, поэтому на выходе интегратора формируется положительный сигнал, который пороговым устройством 11 преобразуется в положительный уровень. Формула изобретения Устройство для контроля крутящего момента на валу электродвигателя содержащее,включенные в статорную цепь эле.стродвигателя трансформатор напряжения и трансформатор тока, связанный с фазовращателем, и измерительную схему, отличаю.щ ее с я тем, что, с целью првьпиения точности контроля, измерительная схема выполнена в виде фазовременного преобразователя, один вход которого связан с выходом трансформатора напряжения, а другой - с выходом фазовращателя, формирователя временного интервала, первый вход которого связан с выходом трансформатора напряжения,интегратора, формирователя импульсов, схемы И, порогового устройства и задатчика уровня, связанного со вторым входом формирователя временного интервала, при этом первый вход интегратора, выход которого соединен с первым входом порогового устройства,связан с одним выходом формирователя временного интервала, второй - с выХОДОМ схемы И, а управляющий вход с одним выходом бормирователя импульсов, другой выход которого соединен со вторым входом порогового устройства, причем первый вход И и вход формирователя импульсов связаны с выходом фазовременного преобразователя, а второй вход схемы И - с друxU

Vtri

гим выходом формирователя временного интервала.

Источники информации, принятие BiO йнимание при экспертизе

2.Патент Швеции 376128, кл. Н 02 L 7/085, 1975 (прототип).