CN1324779C - 对交流电动机保护及输出扭力控制的转速监测法 - Google Patents
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Abstract
一种对交流电动机保护及输出扭力控制的转速监测法，该方法利用转速监测元件对电机的转速进行监测，监测到的电机转速信号输送到控制装置内与设定的技术参数进行比较，控制装置根据比较结果发出信号，并通过执行机构控制电机的运行状态。本发明与传统的交流电动机电流保护方法比较，可靠性大幅度提高，其方法不使用贵重金属，节约了能源，使用后使交流电动机寿命大大延长。
Description
技术领域
本发明涉及交流电机的保护方法，尤其涉及一种对交流电动机保护及输出扭力控制的转速监测法。
背景技术
目前，交流电动机的保护方法不外乎电流保护手段，如热继电器：电机运行电流通过热继电器线圈产生的温度变化传感到双金属片上，并使其热变形，变形到一定程度致使机械构件动作，从而切断电源保护交流电动机。然而，这种保护需通过多种物理量的转换，首先由电流转换为热能，热能再转换为机械能使得装置结构复杂化，既有电器装置，又有机械构件。双金属片的材料纯度、尺寸精度及机械结构的精度也直接影响整个控制精度，一致性和重复性难以得到保证。经多次转换保护动作在时间上受双金属片材料的疲劳等因素的影响产生后，往往保护还未动作，交流电动机已经烧毁。所以此类产品对交流电动机的可靠性保护往往难以实现。
交流电动机输出扭力控制的方法目前一般采用扭力开关监测传动皮带的张力，当皮带张力达到设定的扭力时，扭力开关动作，切断交流电动机电源。这种方法对机械结构尺寸要求严，经运行后需要多次调整，控制精度很难达到实际要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种方法简单，对交流电动机保护及输出扭力控制的转速监测法，它能可靠快速地对交流电机进行实时保护控制。
运行电流虽可反应交流电动机运行质量的好坏，但转速更能直观、充分的反映交流电动机的各种不同运行状态和输出扭力的大小。
为此，本发明采用如下技术方案：一种对交流电动机保护及输出扭力控制的转速监测法，该方法利用转速监测元件对电机的转速进行监测，监测到的电机转速信号输送到控制装置内与交流电动机的额定转速进行比较，当电机转速低于额定转速时，控制装置发出信号通过执行机构控制电机停止运转；如果电机转速等于额定转速时，电机继续运行；如果电机转速高于额定转速则与扭力转速控制值进行比较，电机转速低于扭力转速控制值时，电机继续运行，而电机转速等于或高于扭力转速控制值时，控制装置发出信号通过执行机构控制电机停止运转，其中扭力转速控制值是根据负载扭力确定的交流电动机的额定转速和空载转速之间的转速值。
在电机运行过程中，当交流电动机在缺相或超负荷状态运行时，电机发生堵转或转速低于额定转速，长此下去，交流电动机将损毁，具此，将具有2极、4极、6极、8极等各种极数交流电动机的额定转速设定为控制装置内设定的技术参数，当电机发生堵转或转速低于额定转速时，控制装置发出信号通过执行机构控制电机停止运转。
交流电动机的空载转速也就是最高转速，从最高转速到额定转速范围也就是交流电动机正常工作扭力范围，交流电动机的空载转速至额定转速反映为交流电动机的扭力从正常工作最小扭力至正常工作最大扭力。在工业生产中通过电机施加扭力的对象往往需要精确的扭力控制，例如紧固螺栓、和面机、冰淇淋机等。这时若在空载转速到额定转速范围选择某一转速控制值设定为控制装置内设定的技术参数，即可实现对扭力的精确控制。当电机转速达到额定转速和空载转速之间某一扭力转速控制值时，控制装置发出信号通过执行机构控制电机停止运转。
本发明与传统的交流电动机电流保护方法比较，可靠性大幅度提高，其方法不使用贵重金属，节约了能源，使用后使交流电动机寿命大大延长。
本发明对各种不同类型、大小不等功率的交流电动机采用统一的额定转速数字控制从而能对运行中的交流电动机的缺相、超负荷等异常状态保护；采用统一的数字控制量和微处理机技术使之能实现智能化和实时的快速保护；微处理机软件技术使交流电动机输出扭力控制实现数字化，在交流电动机的空载转速至额定转速间可设置各种不同转速控制值，实现交流电动机输出扭力的精确控制。
附图说明
图1是本发明的原理图。
图2是本发明的控制流程图。
具体实施方式
本发明利用转速监测元件，如霍尔开关、光电开关等元件对电机的转速进行监测，这是现今成熟的技术。监测到的电机转速信号输送到控制装置内与设定的技术参数进行比较，控制装置根据比较结果发出信号，并通过执行机构控制电机的运行与停止状态(参见图1)。其中控制装置可采用微处理机的软件、硬件技术实现，也可采用电子电路实现。
本发明的控制流程见图2，上述监测到的电机转速信号输送到控制装置(微处理机)内与设定的交流电动机的额定转速进行比较，若达到额定转速则与扭力转速控制值进行比较，达到扭力转速控制值时，控制装置发出信号通过执行机构控制电机停止运转；未达到扭力转速控制值时，电机继续运行；若电机转速低于额定转速时，控制装置发出信号通过执行机构控制电机停止运转，保护电机。
Claims (1)
1、一种对交流电动机保护及输出扭力控制的转速监测法，该方法利用转速监测元件对电机的转速进行监测，监测到的电机转速信号输送到控制装置内与交流电动机的额定转速进行比较，当电机转速低于额定转速时，控制装置发出信号通过执行机构控制电机停止运转；如果电机转速等于额定转速时，电机继续运行；如果电机转速高于额定转速则与扭力转速控制值进行比较，电机转速低于扭力转速控制值时，电机继续运行，而电机转速等于或高于扭力转速控制值时，控制装置发出信号通过执行机构控制电机停止运转，其中扭力转速控制值是根据负载扭力确定的交流电动机的额定转速和空载转速之间的转速值。
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