Устройство для измерения крутящихМОМЕНТОВ Советский патент 1981 года по МПК G01L3/10 

Изобретение относится к силоизмерительной технике.- По основному авт. св. № 437936 известно устройство для измерения крутящих моментов, содержащее упругий участок вала из ферромагнитного материала и охватывающую вал электро магнитную систему, состоящую из-коль цевого статора с распределенной по его внутренней поверхности трехфазно обмоткой возбуждения, двух тороидов связанных магнитопроводящими сегментами, и двух включенных последовател но измерительных обмоток 11. Однако это устройство имеет значительный нулевой сигнал вследствие возникновения собственного вращающего момента. Этот момент возникает в результате взаимодействия вихревых токов вала с вращающимся магнитным полем возбуждения, что приводит к появлению механических напряжений в вале и нулевого сигнала. Наличие нулевого сигнала увеличивает погреш ность нуля и снижает чувствительност измерения. Кроме того, на выходной сигнал устройства влияет направление вращения вала относительно поля возбуждения (в сторону вращения пол или против вращения), что связано с изменением электрических сопротив- ® лений вала вихревым токам. Это снижает точность и чувствительность измерения.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения. Указанная цель достигается тем, что в устройство введена вторая идентичная первой трехфазная обмотка возбуждения,расположенная в одних пазах с первой и включенная параллельно ей, причем вторая обмотка имеет измененный порядок чередования фаз относительно первой обмотки. На ф;;г. 1 изображена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема. устройство для измерения крутящих моментов содержит цепь возбуждения и измерительную цепь. Цепь возбуждения состоит из кольцевого статора 1из листовой электротехнической стали с распределенной по его внутренней поверхности трехфазной обмоткой 2возбуждения, подключенной к источнику 3 трехфазного напряжения. В одних пазах статора 1 вместе с обмоткой 2 возбуждения расположена вторая идентичная трехфазная обмотка 4 возбуясдения, которая имеет другой порядок чередования фаз и включена параллельно первой обмотке 2 возбуждения. Статор 1 охватывает вал. 5, закрепленный в подшипниках 6 корпуса 7. Измерительная цепь состоит из кольцевых разрезанных тороидов 8 сегментов 9 и двух соединенных посЛедовательно измерительных обмоток 10, охватывающих коаксиально вал 5. Цепь возбуждения и измерительная цепь разделены немагнитными прокладками 11.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии крутящего момента на валу() вал устройства изотропен .От вращающегося магнитного поля обмотки 2 возбуждения в вале наводятся вихревые токи. Взаимодействие этих токов с вращающимся магнитным полем Ьбмотки 2 создает собственный вращающий момент на валу . Однако обмотка 4 возбуждения, имеющая другой порядок чередования фаз, чем обмотка 2, создает аналогичное круговое магнитное поле, вращающееся в противоположную сторону первому полю возбуждения. От этого поля также наводятся вихревые токи в вале, и создается равный по величине вращающий момент, противоположный первому, моменту от обмотки 2 возбужд: ения. В результате собственный вращающий момент устройства равен нулю Тогда сигнал U2 на выходе измерителных обмоток 10 равен, нулю. При воздействии крутящего момента на цал .5 меняется его магнитная проницаемость. Вследствие возникшей анизотропнти вала появляется составляющая перменного магнитного потока возбуждения 1v, (сумма 2-х круговых магнитных полей, вращающихся в разные стороны, дает пульсирующее поле), проходящая вдоль оси вала и замыкающаяся в измерительной цепи устройс ства. Поток Фи, проходя через элементы 5, 8 и 9, наводит в измерительных обмотках 10 ЭДС, пропорциональную крутящему моменту на валу V К-М. Использование в устройстве втоQ рой трехфазной обмотки возбуждения с измененным порядком чередования фаз позволяет устранить собственный вращающий момент устройства, стабилизировать электрические сопротивления вала вихревым током в зависимости от направления вращения вала и, следовательно, устранить нулевой сигнал и зависимость выходного сигнала от направления вращения вала. При этом повышается чувствительность

0 и точность измерения.

Формула изобретения

5 Устройство для измерения крутящих моментов по авт. св. 437936, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в него введена вторая идентичная первой трехфазная обмотка возбуждения, расположенная в одних пазах с первой и включенная iiпараллельно ей, причем вторая обмотка имеет измененный порядок чередования фаз относительно первой обмотки .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 437936, кл. G 01 L 3/10, 19.06.72.