Устройство для измерения момента двигателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

lC АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соватскнд

Социалистических

Республик пц 720323 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 120778 (21) 2645592/18-10 с присоединением заявки № (23) Г)риоритет

Опубликовано 050380. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 050380 (51) М. Кл.2

G 01 L 3/22

Государстеенний комитет

СССР по дедам нзобретеннй н откритнй. (53) УДЕ 531.781 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Я. Ткаченко и M.Â. Мительман (71) ЗаявителЬ (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ MOM EHTA

ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вращающего момента двигателя.

Известно устройство для измерения момента двигателя, содержащее на полюсе двигателя датчик Холла, токовые электроды которого соединены с включенным в якорную цепь двигателя шунтом (1).

Недостатком этого устройства является его недостаточная точность из-за влияния температуры на характеристику датчика Холла.

Наиболее близко по технической сущности к предлагаемому устройство. для измерения момента двигателя, содержащее датчик усилия и включенный на его выходе преобразователь сигнала датчика в электрическое напряжение (2) .

Недостатками известного устройства являются невысокая точность измерения, сложность наладки и эксплуатации устройства, обусловленные тем, что это устройство измеряет вращающий момент двигателя по величине деформации упругих элементов датчика усилия, связывающих статор двигателя с фундаментом. Вследствие того, .что являющийся элементом измерительной системы статор двигателя обладает большим моментом инерции, для получения приемлемых динамических свойств этой системы необходимо, чтобы упругие элементы имели повышенную жесткость, а это снижает чувствительность изме1р рительного устройства и, следовательно, отрицательно влияет на точность измерения.

Отрицательно сказывается на точности измерений также влиянке фундамента и способа закрепления на нем двигателя, что требует тарировки устройства при каждой установке двигателя. Последнее обстоятельство усложняет наладку и эксплуатацию уст20 ройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение наладки и эксплуатации устройства.

25 Указанная цель достигается эа счет того, что в устройстве датчик усилия выполнен в виде двух чувствительных к нагрузкам элементов, которые установлены с двух сторон от

Зр оси полюса двигателя под элемента720323 ми крепления этого полюса к статору двигатепя.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 схема устройства и один из возможных вариантов выполнения чувствительных к нагрузкам элементов, Устройство для измерения момента двигателя содержит два чувствительных к линейным нагрузкам элемента

1 и 2 датчика усилия, установленные с двух сторон от оси полюса 3 двигателя под болтами 4 и 5 крепления это- го полюса к статору 6 двигателя; Выходы чувствительных элементов i и 2 подключены ко входу преобразователя

7 сигнала датчика в электрическое напряжение, пропорциональное моменту двигателя. Чувствительные элементы 1 и 2 представляют собой дроссели с обмотками 8 и сердечниками

9 из стальных пластин, проводимость 20 поперечных пластин которых является функцией действующих вдоль оси болтов 4 и 5 линейных нагрузок.

Преобразователь 7 сигнала датчика в электрическое напряжение содержит 25 трансформатор 10, первичная обмотка которого со средним выводом подключена через обмотки 8 чувствительных элементов 1 и 2 к источнику переменного напряжения, а вторичная обмотка через вьцтрямитель 11 — к выходу устройства.

Устройство работает следующим образом.

При нулевом моменте двигателя 35 натяжение болтов 4 и 5 одинаково, вследствие чего выходное напряжение преобразователя 7 сигнала датчика в электрическое напряжение, равное разности .сигналов с выходов двух чувствительных к линейным нагруз- 40 кам элементов 1 и 2, также будет нулевым. Появление момента двигателя (а следовательно, и момента, действующего на полюс 3) вызовет увеличение натяжения одного из болтов 45

4 или 5 и уменьшение натяжения другого, а их разность с помощью чувствительных к линейным нагрузкам элементов 1 и 2 и преобразователя 7 обеспечит появление на выходе последнего напряжения, пропорционального величине момента двигателя. При этом работа устройства не зависИт от характера изменения магнитного потока двигателя, вследствие чего это устройство без изменений может применяться мак при постоянном, так и при регулируемом потоке.

Характеристики устройства не зависят от места установки и способа крепления двигателя на фундаменте, @ вследствие чего не требуется многократная перетарировка этого устройства, что улучшает его наладку и эксплуатацию, а ra» е поз».»»»»ает тсч иост» измерения. В отличие от и:.вес-,:»о».о устройства в ланном устройстве »лементом измерительной системы является на весь статор двигателя с большим моментом инерции, а лишь полюс двигателя, что снижает требование к жесткости упругих элементов и способствует повышению точности измерений.

Измерение натяжения болтов 4 и 5, с помощью известных элементов 1 и 2 осуществляется следующим образом.

Под действием натяжения болта изменяется проводимость пластин сердечника 9, что приводит к изменению величины вихревых токов в сердечнике дросселя. Вследствие этого изменяется величина сопротивления обмотки

8 этого дросселя пропорционально изменению нагрузки, а дифференциальная измерительная схема преобразователя

7 обеспечивает при этом формирование напряжения, пропорционального моменту двигателя. В качестве чувствительных к линейным нагрузкам элемен4 ов 1 и 2 применяются обычно испольуемые для этих целей тензометрические, магнитоупругие и другие известные датчики.

Применение для измерения момента двигателя дросселей с изменяющейся под действием нагрузки поперечной проводимостью пластин их сердечников позволяет повысить чувствительность, исключить необходимость применения дополнительных усилителей и специальных источников питания, упростить измерительную схему, что также способствует повышению точности, упрощению наладки и эксплуатации устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения момента двигателя, содержащее датчик усилия и включенный на его выходе преобразователь сигнала датчика в электрическое напряжение, о т л и ч а ющ е е с я TBIvI что, с целью повышения точности измерения и упрощения наладки и эксплуатации устройства, датчик усилия выполнен в виде двух чувствительных к нагрузкам элементов, которые установлены с двух сторон от оси полюса двигателя под элементами крепления этого полюса к статору двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 122518, кл. Н 02 P 5/06,. 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 202282, кл. Н 02 Р 5/00, 1965 (прототип).