CN215865391U - 同步电机油位检测系统 - Google Patents
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Abstract
同步电机油位检测系统，包括控制器，在控制器上通过AD转换器连接有流量传感器和光电传感器，所述光电传感器和流量传感器用于检测同步电机的油位信号；在控制器上连接有指令输入器，所述指令输入器用于将工作人员的控制指令输入到控制器以进行油位信号的检测和反馈；在控制器上设有GPRS通讯器，所述GPRS通讯器用于在控制器和上位机之间建立无线通讯，以将检测的油位信号传输至上位机；所述控制器通过驱动器连接有柱塞泵，所述柱塞泵用于向同步电机补充机油，在控制器上还设有计时器，所述计时器用于记录检测油位信号的时间节点和同步电机的使用时长。
Description
技术领域：
本实用新型涉及同步电机油位检测系统。
背景技术：
同步电机，和感应电机一样是一种常用的交流电机。同步电机是电力系统的心脏，它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体，实现电能与机械能变换的元件，其动态性能十分复杂，而且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响。
同步电机是在工业生产过程中使用频率较高的机器设备，其工作原理为定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转。
在同步电机工作的过程中，电机机油管内的机油会一直进行消耗，当机油管内的机油量低于一定阈值时，需要工作人员及时进行添加来保证同步电机的正常运行；现有的添加机油主要是通过工作人员观察油位手动进行添加，工作效率较为低下，并且加装的机油容量不够精准；同时，响应速度较慢，工作人员不能第一时间得到油位较低的预警反馈信息。
实用新型内容：
本实用新型实施例提供了同步电机油位检测系统，结构设计合理，基于单片机控制器的集成控制作用，能够实时精准检测同步电机内油位信号，并及时快速反馈给工作人员，当出现油位较低低于阈值时，可以由柱塞泵快速进行机油的添加，提升整体工作效率，不需要人为的进行干预，安全实用，解决了现有技术中存在的问题。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
同步电机油位检测系统，包括控制器，在控制器上通过AD转换器连接有流量传感器和光电传感器，所述光电传感器和流量传感器用于检测同步电机的油位信号；在控制器上连接有指令输入器，所述指令输入器用于将工作人员的控制指令输入到控制器以进行油位信号的检测和反馈；在控制器上设有GPRS通讯器，所述GPRS通讯器用于在控制器和上位机之间建立无线通讯，以将检测的油位信号传输至上位机；所述控制器通过驱动器连接有柱塞泵，所述柱塞泵用于向同步电机补充机油，在控制器上还设有计时器，所述计时器用于记录检测油位信号的时间节点和同步电机的使用时长。
所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过四号引脚与指令输入器相连，所述控制器通过十五号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十号引脚、二十一号引脚和二十二号引脚与GPRS通讯器相连，所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连，所述控制器通过四十五号引脚与计时器相连。
所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，所述AD转换器通过三号引脚与流量传感器和光电传感器相连；所述流量传感器的型号为YF-2103，所述光电传感器的型号为OH-1021。
所述GPRS通讯器的型号为SIM800C，在GPRS通讯器上设有42个引脚，所述GPRS通讯器的一号引脚与控制器的二十号引脚相连、所述GPRS通讯器的二号引脚与控制器的二十一号引脚相连，所述GPRS通讯器的的六号引脚与控制器的二十二号引脚相连，在GPRS通讯器的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；所述GPRS通讯器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有SIM卡，在GPRS通讯器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在GPRS通讯器的十八号引脚上连接有第七电容。
所述指令输入器的型号为TLP290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚为控制指令输入引脚，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与控制器的四号引脚相连。
所述驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上设有第一电磁继电器，在第一电磁继电器上设有相并联的第一二极管和第五电阻，在第一电磁继电器上连接有柱塞泵接口。
所述计时器的型号为DS1302，在计时器上设有8个引脚，在计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，所述计时器的七号引脚与控制器的四十五号引脚相连。
本实用新型采用上述结构，通过流量传感器来检测机油流量参数，通过光电传感器检测机油的位置参数，从而得到同步电机机油的油位信号；通过指令输入器将工作人员的控制指令输入到控制器来进行油位信号的检测和反馈；通过GPRS通讯器在控制器和上位机之间建立无线通讯，以将检测的油位信号传输至上位机；通过驱动器来驱动柱塞泵的动作，向同步电机补充机油来防止油位过低；通过计时器来记录检测油位信号的时间节点和同步电机的使用时长，具有精准实用、安全高效的优点。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的控制器的电气原理图。
图3为本实用新型的AD转换器的电气原理图。
图4为本实用新型的流量传感器的结构示意图。
图5为本实用新型的光电传感器的结构示意图。
图6为本实用新型的GPRS通讯器的电气原理图。
图7为本实用新型的指令输入器的电气原理图。
图8为本实用新型的驱动器的电气原理图。
图9为本实用新型的计时器的电气原理图。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
如图1-9中所示，同步电机油位检测系统，包括控制器，在控制器上通过AD转换器连接有流量传感器和光电传感器，所述光电传感器和流量传感器用于检测同步电机的油位信号；在控制器上连接有指令输入器，所述指令输入器用于将工作人员的控制指令输入到控制器以进行油位信号的检测和反馈；在控制器上设有GPRS通讯器，所述GPRS通讯器用于在控制器和上位机之间建立无线通讯，以将检测的油位信号传输至上位机；所述控制器通过驱动器连接有柱塞泵，所述柱塞泵用于向同步电机补充机油，在控制器上还设有计时器，所述计时器用于记录检测油位信号的时间节点和同步电机的使用时长。
所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过四号引脚与指令输入器相连，所述控制器通过十五号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十号引脚、二十一号引脚和二十二号引脚与GPRS通讯器相连，所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连，所述控制器通过四十五号引脚与计时器相连。
所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，所述AD转换器通过三号引脚与流量传感器和光电传感器相连；所述流量传感器的型号为YF-2103，所述光电传感器的型号为OH-1021。
所述GPRS通讯器的型号为SIM800C，在GPRS通讯器上设有42个引脚，所述GPRS通讯器的一号引脚与控制器的二十号引脚相连、所述GPRS通讯器的二号引脚与控制器的二十一号引脚相连，所述GPRS通讯器的的六号引脚与控制器的二十二号引脚相连，在GPRS通讯器的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；所述GPRS通讯器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有SIM卡，在GPRS通讯器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在GPRS通讯器的十八号引脚上连接有第七电容。
所述指令输入器的型号为TLP290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚为控制指令输入引脚，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与控制器的四号引脚相连。
所述驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上设有第一电磁继电器，在第一电磁继电器上设有相并联的第一二极管和第五电阻，在第一电磁继电器上连接有柱塞泵接口。
所述计时器的型号为DS1302，在计时器上设有8个引脚，在计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，所述计时器的七号引脚与控制器的四十五号引脚相连。
本实用新型实施例中的同步电机油位检测系统的工作原理为：基于单片机控制器的集成控制作用，能够实时精准检测同步电机内油位信号，并及时快速反馈给工作人员，当出现油位较低低于阈值时，可以由柱塞泵快速进行机油的添加，提升整体工作效率，不需要人为的进行干预，安全实用；在同步电机使用过程中，油位信号会一直保持在合适的阈值范围内，避免出现油位过低的现象而造成损失。
在整体方案中，以控制器STM32F103C86为核心组件，在控制器上设有64个引脚，控制器通过四号引脚与指令输入器相连，控制器通过十五号引脚与AD转换器相连，控制器通过二十号引脚、二十一号引脚和二十二号引脚与GPRS通讯器相连，控制器通过三十八号引脚与驱动器相连，控制器通过四十五号引脚与计时器相连，从而构成了整体硬件电路，并且依托上述整体硬件电路实现油位信号的检测和自动补油，检测结果精准，动作高效到位。
检测得到的油位参数可以进行统一存储和管理，可以将多个设备基础信息和报警阈值进行信息化处理，方便工作人员进行查看；当同步电机的机油存储到达报警阈值时，可以通过GPRS通讯器发送到工作人员的手机进行报警提醒，确保设备的正常运行。
优选的，AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，AD转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，AD转换器通过三号引脚与流量传感器和光电传感器相连；流量传感器的型号为YF-2103，光电传感器的型号为OH-1021，通过多类型的检测数据来反馈出同步电机的油位信号，保证检测结果精准，同时将油位信号转换成控制器可识别的数据类型，方便控制器进行相应的存储。
优选的，GPRS通讯器的型号为SIM800C，在GPRS通讯器上设有42个引脚，GPRS通讯器的一号引脚与控制器的二十号引脚相连、GPRS通讯器的二号引脚与控制器的二十一号引脚相连，GPRS通讯器的的六号引脚与控制器的二十二号引脚相连，在GPRS通讯器的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；GPRS通讯器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有SIM卡，在GPRS通讯器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在GPRS通讯器的十八号引脚上连接有第七电容，能够在控制器和工作人员的上位机之间建立无线传输的通道，实现无线通讯，将检测到的油位信号及时准确的传输至上位机。
优选的，指令输入器的型号为TLP290，在指令输入器上设有四个引脚，指令输入器的一号引脚为控制指令输入引脚，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，指令输入器的三号引脚与控制器的四号引脚相连，可以将不同类型的控制指令传输至控制器。
优选的，驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，驱动器的一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上设有第一电磁继电器，在第一电磁继电器上设有相并联的第一二极管和第五电阻，在第一电磁继电器上连接有柱塞泵接口，在需要补充机油时驱动器会直接驱动柱塞泵及时进行动作。
优选的，计时器的型号为DS1302，在计时器上设有8个引脚，在计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，计时器的七号引脚与控制器的四十五号引脚相连，以记录检测油位信号的时间节点和同步电机的使用时长，方便历史数据的查看和记录。
综上所述，本实用新型实施例中的同步电机油位检测系统基于单片机控制器的集成控制作用，能够实时精准检测同步电机内油位信号，并及时快速反馈给工作人员，当出现油位较低低于阈值时，可以由柱塞泵快速进行机油的添加，提升整体工作效率，不需要人为的进行干预，安全实用；在同步电机使用过程中，油位信号会一直保持在合适的阈值范围内，避免出现油位过低的现象而造成损失。
上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (7)
1.同步电机油位检测系统，其特征在于：包括控制器，在控制器上通过AD转换器连接有流量传感器和光电传感器，所述光电传感器和流量传感器用于检测同步电机的油位信号；在控制器上连接有指令输入器，所述指令输入器用于将工作人员的控制指令输入到控制器以进行油位信号的检测和反馈；在控制器上设有GPRS通讯器，所述GPRS通讯器用于在控制器和上位机之间建立无线通讯，以将检测的油位信号传输至上位机；所述控制器通过驱动器连接有柱塞泵，所述柱塞泵用于向同步电机补充机油，在控制器上还设有计时器，所述计时器用于记录检测油位信号的时间节点和同步电机的使用时长。
2.根据权利要求1所述的同步电机油位检测系统，其特征在于：所述控制器的型号为STM32F103C8T6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过四号引脚与指令输入器相连，所述控制器通过十五号引脚与AD转换器相连，所述控制器通过二十号引脚、二十一号引脚和二十二号引脚与GPRS通讯器相连，所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连，所述控制器通过四十五号引脚与计时器相连。
3.根据权利要求2所述的同步电机油位检测系统，其特征在于：所述AD转换器的型号为AD8551，在AD转换器上设有8个引脚，所述AD转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，所述AD转换器通过三号引脚与流量传感器和光电传感器相连；所述流量传感器的型号为YF-2103，所述光电传感器的型号为OH-1021。
4.根据权利要求2所述的同步电机油位检测系统，其特征在于：所述GPRS通讯器的型号为SIM800C，在GPRS通讯器上设有42个引脚，所述GPRS通讯器的一号引脚与控制器的二十号引脚相连、所述GPRS通讯器的二号引脚与控制器的二十一号引脚相连，所述GPRS通讯器的六号引脚与控制器的二十二号引脚相连，在GPRS通讯器的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；所述GPRS通讯器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有SIM卡，在GPRS通讯器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在GPRS通讯器的十八号引脚上连接有第七电容。
5.根据权利要求2所述的同步电机油位检测系统，其特征在于：所述指令输入器的型号为TLP290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚为控制指令输入引脚，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与控制器的四号引脚相连。
6.根据权利要求2所述的同步电机油位检测系统，其特征在于：所述驱动器的型号为ULN2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上设有第一电磁继电器，在第一电磁继电器上设有相并联的第一二极管和第五电阻，在第一电磁继电器上连接有柱塞泵接口。
7.根据权利要求2所述的同步电机油位检测系统，其特征在于：所述计时器的型号为DS1302，在计时器上设有8个引脚，在计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，所述计时器的七号引脚与控制器的四十五号引脚相连。
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