Устройство для измерения крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя
Использование: в электроприводных буровых установках. Сущность: устройство содержит трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя, а вторичная - лампе накаливания первого оптрона, фоторезистор которого подключен параллельно к первой лампе накаливания регенеративного оптрона, микродвигатель, кинематически связанный выходом со скользящим контактом сопротивления нагрузки , подключенной к входу первой лампы накаливания регенеративного оптрона и к входу фоторезистора первого оптрона, а вход микродвигателя связан с выходом усилителя-регулятора , вход которого связан с фоторезистором регенеративного оптрона, который подключен к подвижному контакту потенциометра, связанного входом с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в фазу питания электродвигателя, и источник опорного напряжения, включенный параллельно второй лампе накаливания регенеративного оптрона. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
/ (si)s G 01 L 3/10
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4916714/10 (22) 05.03.91 (46) 07.02.93.. Sion. М 5 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) Б.А.Перминов и В.Б.Перминов (73) Ухтинский индустриальный институт (56) Авторское свидетельство СССР
М 1747963, кл. G 01 L 3/10, 10.07.90. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА ВАЛУ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Использование: в электроприводных буровых установках. Сущность: устройство сод.ержит трансформат ор напряжения, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя, а вторичная — лампе накаливания первого оптрона, фоторезистор которого подключен паралЪ
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 включена в фазу питания электродвигателя, а вторичные обмотки подключены к лампе накаливания подсветки первого 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
„„5Q„„1794243 АЗ лельно к первой лампе накаливания регенеративного оптрона, микродвигатель, кинематически связанный выходом со скользящим контактом сопротивления нагрузки, подключенной к входу первой лампы накаливания регенеративного оптрона и к входу фоторезистора первого оптрона, а вход микродвигателя связан с выходом усилителя-регулятора, вход которого связан с фотореэистором регенеративного оптрона, который подключен к подвижному контакту потенциометра, связанного входом с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в фазу питания электродвигателя, и источник опорного напряжения, включенный параллельно второй лампе накаливания регенеративного оптрона. 1 ил. параллельно лампам накаливания первого оптрона.
Недостатком устройства является невозможность определения текущего значения крутящего момента в широком динамическом диапазоне его изменения. е
Действительно описанное устройство на- 1Я страивается на одно пороговое значение фь крутящего момента, по достижении значе- (Д ния которого происходит "опрокидывание" первого оптрона и срабатывание электро- у магнитного реле, сигнализируя о достижении крутящего момента порогового,.
Известно также устройство для крутящего момента на валу асинхронного элект-родвигателя, содержащее трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя, а вторйчнвя — к лампе накаливания
1794243 первого оптрона, фоторезистор которого подключен параллельно к первой лампе накаливания регенеративного оптрона, микродвигатель, кинематически связанный выходом со скользящим контактом сопротивления нагрузки, подключенной к входу первой лампы накаливания регенеративного оптрона и к входу фоторезистора первого оптрона, а вход микродвигателя связан с выходом усилителя-регулятора, вход которого связан с фоторезистором регенеративного оптрона, который подключен к подвижному контакту потенциометра, связанного входом с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в фазу питания электродвигателя.
Недостатком устройства является ограничение чувствительности, что снижает точность измерения.
Целью изобретения является повышение точности измерения путем исключения влияния коэффициента нагрузки на результат измерения и расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации считывания текущего значения крутящего момента по величине сопротивления нагрузки оптрона, Цель достигается тем, что в устройство для измерения крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя, содержащего трансформатор напряжения, первый оптрон, лампа накаливания которого подключена к вторичной обмотке трансформатора напряжения, а. фоторезистор— параллельно первой лампе накаливания регенеративного оптрона, микродвигатель, кинематически связанный со скользящим контактом сопротивления нагрузки, подключенной к входу первой лампы накаливания регенеративного оптрона и к входу фотореэистора первого оптрона, а вход микродвигэтеля связан с выходом усилителярегулятора, вход которого связан с фоторезистором регенеративного оптрона, который подключен к подвижному контакту потенциометрэ, связанного входом с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичная обмотка которого включена s фазу питания электродвигателя, введен источник опорного напряжения; параллельно включенный второй лампе накаливания регенеративното оптрона, при этом выход потенциометра .связан со скользящим контактом сопротивления нагрузки, вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора тока, э фотореэистор первого оптронэ включен в цепь обратной связи регенерэтивного оптрона, Устройство для измерения крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя представлено на чертеже. Оно содержит электродвигатель 1, крутящий
5 момент на валу которого измеряется, трансформатор 2 тока, первичная обмотка которого включена в фазу питания электродвигателя, вторичная обмотка через резистор 3 подключена к лампе накаливания
"0 подсветки регенеративного оптрона 4, нагрузкой которого является переменное сопротивление 5,. проградуированное в значениях крутящего момента, трансформатор 6 напряжения, первичная обмотка кото15 рого подключена к фазам питания электродвигателя 1, а вторичная — к последовательно включенным лампам накаливания оптронов 7 и 8, фоторезисторы которых включены параллельно лампам накалива20 ния оптрона, микродвигатель 9, кинематически связанный со скользящим контактом сопротивления нагрузки 5, а электрически — с выходом усилителя-регулятора 10 максимального напряжения, вход которого
25 подключен к фоторезистору цепи положительной обратной связи оптрона 4, источник
11 опорного напряжения, подключенный к цепи питания положительной обратной связи оптрона.
30 Устройство работает следующим образом.
Первоначально движок сопротивления нагрузки 5 устанавливается так, чтобы получить максимальное значение сопротивле35 ния, что соответствует минимальному
Значению крутящего момента, значение которого задается источником 11 опорного напряжения, следящий усилитель-регулятор
10 максимального уровня входного напря40 жения выдает для этого случая сигнал управления на микродвигатель 9, который начинает вращение своего ротора и перемещает скользящий контакт сопротивления 5 в сторону его уменьшения, при этом начина45. ет изменяться угол наклона линии нагрузки оптрона. По достижении линией нагрузки точки максимума. вольт-амперной характеристики, заданной значением напряжения опорного источника, происходит "опроки50 дывание", оптрона и резкий скачок напряжения в сторону уменьшения на сопротивлении фоторезистора. а это ведет к изменению полярности сигнала на выходе усилителя регулятора и изменению направления вра55 щения микродвигателя 9, при котором сопротивление нагрузки 5 оптрона начинает возрастать. Это происходит до тех пор, пока линия нагрузки не совместится с второй неустойчивой рабочей точкой вольт-амперной характеристики, соответствующей току
1794243 противления 5 можно определить текущее значение крутящего момента на валу асинхронного двигателя.
Таким образом, предлагаемый способ
5 и его реализация позволяют значительно повысить точность измерения путем исключения фазовых погрешностей, не оказывающих влияния в данном способе на результат измерения, и позволяет непос10 редственное считывание текущего значения крутящего момента.
Формула изобретения устройство для измерения крутящего момента на валу асинхронного электродвигателя, содержащее трансформатор напря- 20 жения, первичная обмотка которого подключена к фазам питания электродвигателя, а вторичная — к лампе накаливания первого оптрона, фоторезистор которого подключен параллельно к первой лампе на- 25 каливания регенеративного оптрона, микродвигатель, кинематически связанный своим выходом со скользящим контактом сопротивления нагрузки, подключенного к входу первой лампы накаливания регенера- 30 тивного оптрона и к входу фоторезистора первого оптрона, а вход микродвигателя связан с выходом усилителя-регулятора, Составитель В, Перминов
Редактор Г. Федотов Техред М.Моргентал Корректор. А.Мотыль
Заказ 532 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сброса, при котором происходит обратный скачок в сторону увеличения напряжения на фоторезисторе оптрона 4. Данный бросок напряжения вновь изменяет полярность сигнала управления, что ведет к изменению направления вращения микродвигателя 9.
Процесс автоколебаний отслеживания точки максимума вольт-амперной характеристики продолжается до тех пор, пока не наступит установившийся процесс (два-три колебания), при котором по значению совход которого связан с фоторезистором регенеративного оптрона, который подключен к подвижному контакту потенциометра, связанного своим входом с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичная обмотка которого включена в фазу питания электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него. введен источник опорного напряжения, параллельно включенный к второй лампе накаливания регенеративного оптрона, при этом выход потенциометра связан со скользящим контактом сопротивления нагрузки,. вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора тока, а фоторезистор первого оптрона включен в цепь обратной связи регенеративного оптрона,
