RU2339012C1 - Способ и устройство измерения вращающего момента электрической машины - Google Patents
Способ и устройство измерения вращающего момента электрической машины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339012C1 RU2339012C1 RU2007112770/28A RU2007112770A RU2339012C1 RU 2339012 C1 RU2339012 C1 RU 2339012C1 RU 2007112770/28 A RU2007112770/28 A RU 2007112770/28A RU 2007112770 A RU2007112770 A RU 2007112770A RU 2339012 C1 RU2339012 C1 RU 2339012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- measuring
- torque
- strain
- elastic element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вращающего момента электрических машин, соединенных с рабочими машинами цепной или ременной передачей. Способ заключается в измерении деформации сжатия упругого элемента. При этом электрическая машина соединена с рабочей машиной цепной или ременной передачей и с помощью тензорезисторов и тензореле производится измерение деформации сжатия упругого элемента, установленного в месте сопряжения оснований электрической и рабочей машин. Устройство содержит упругий элемент, тензорезисторы, расположенные на упругом элементе и включенные по схеме измерительного тензометрического моста, тензореле, измеряющее упругие деформации сжатия. При этом электрическая и рабочая машины соединены цепной или ременной передачей, а упругий элемент установлен в месте сопряжения оснований электрической и рабочей машин с ориентацией тензорезисторов на измерение деформации от усилия сжатия. Измерительное устройство имеет блок умножения электрического сигнала на постоянную величину для перевода единицы силы в единицу измерения вращающего момента. Технический результат заключается в увеличении точности измерения вращающего момента. 2 н.п ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам и устройствам измерения вращающего момента электрических машин, двигателей и генераторов, соединенных с рабочими машинами или первичным двигателем цепной или ременной передачей. Известно, что ременные и цепные передачи находят самое широкое применение в технике как для соединения электродвигателей с рабочими машинами, так и для соединения генераторов с первичным двигателем.
Известно использование тензорезисторов для измерения вращающего момента электрических машин [Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. - 4-е изд. - Л.: Энергоатомиздат, 1984, с.125], где четыре тензорезистора наклеиваются на упругий вал электрической машины под углом 45° к оси вала и включаются в смежные плечи измерительного моста. Измеряемый вращающий момент пропорционален величине упругой деформации вала на скручивание.
Недостатком этого технического решения является использование скользящих контактов для передачи электрического сигнала от вращающихся тензорезисторов на стационарное тензореле.
Известно применение тензореле и тензорезисторов для измерения силы, приложенной к твердому телу, [пат. RU 2047084, G01B 7/16, опубл. 1995.10.27]. Способ основан на измерении упругих деформаций, вызванных действием измеряемой силы. Упругие деформации пропорциональны измеряемой силе.
Недостатком устройства является невозможность его применения для измерения вращающего момента электрической машины в тех случаях, когда взаимосвязь вращающего момента и измеряемой силы не очевидна.
Наиболее близким к заявленному способу измерения вращающего момента является патент RU 2276448 C1 H02P 1/50 (2006.01), где представлен способ измерения вращающего момента электрической машины путем измерения деформации упругого элемента с помощью тензорезисторов, включенных по схеме измерительного тензометрического моста и тензореле. В качестве упругого элемента использованы детали крепления электрической машины к основанию.
Недостатком способа является его низкая точность, вызванная тем, что в качестве упругого элемента использованы массивные лапы электрической машины, где упругие деформации проявляются слабо и где, кроме сил, вызванных электромагнитным вращающим моментом электрической машины, действуют другие силы, создающие помехи при измерении. Это силы тяжести электрической машины, силы реакции на однонаправленное тяжение цепной или ременной передачи и др.
Наиболее близким к заявленному устройству для реализации способа измерения вращающего момента является патент RU 2276448 C1 H02P 1/50 (2006.01), где представлено устройство для реализации способа измерения вращающего момента электрической машины переменного тока, содержащее упругий элемент, тензорезисторы, расположенные на упругом элементе и включенные по схеме измерительного тензометрического моста, тензореле, измеряющее упругие деформации. В устройстве использованы два тензорезистора, наклеенные на лапы электрической машины, как на упругие элементы, и включенные в смежные плечи измерительного тензометрического моста. Схема тензореле содержит следующие блоки: упругий элемент, тензорезисторы, наклеенные на упругий элемент и включенные в измерительную схему, источник питания, усилитель, измерительный орган.
Недостатком устройства является невысокая точность, вызванная использованием в качестве упругого элемента массивных лап электрической машины, где проявляются вышеназванные помехи измерению, а также отсутствие блока пересчета измеряемой силы в единицы измерения вращающего момента.
Технической задачей является увеличение точности измерения вращающего момента электрической машины.
Решение задачи достигается тем, что в способе измерения вращающего момента электрической машины путем измерения деформации сжатия упругого элемента с помощью тензорезисторов и тензореле, согласно изобретению, электрическая и рабочая машины соединяются цепной или ременной передачей и упругий элемент устанавливают в месте сопряжения оснований электрической и рабочей машин с ориентацией тензорезисторов на измерение деформации от усилия сжатия.
Реализация способа осуществляется устройством для измерения вращающего момента электрической машины, содержащем упругий элемент, тензорезисторы, расположенные на упругом элементе и включенные по схеме измерительного тензометрического моста, тензореле, измеряющее упругие деформации сжатия, где, согласно изобретению, электрическая и рабочая машины соединены цепной или ременной передачей, упругий элемент установлен в месте сопряжения оснований электрической и рабочей машин с ориентацией тензорезисторов на измерение деформации от усилия сжатия, а измерительное устройство имеет блок умножения электрического сигнала на постоянную величину для перевода единицы силы в единицу измерения вращающего момента.
Полезным результатом применения способа является увеличение точности измерения вращающего момента за счет использования упругого элемента с ярко выраженными упругими деформациями, переноса упругого элемента в место сопряжения оснований электрической и рабочей машин, где отсутствуют силы, создающие помехи измерению.
Полезным результатом применения устройства является увеличение точности измерения вращающего момента, что достигается за счет применения более чувствительного упругого элемента, а также представление результата измерения в единицах измерения вращающего момента.
Патентный поиск не выявил использования сил сжатия оснований электрической и рабочей машин для измерения вращающего момента электрической машины, что позволяет судить об изобретательском уровне предложенных способа и устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема привода с цепной или ременной передачей; на фиг.2 - функциональная блок-схема устройства измерения вращающего момента электрической машины.
Способ измерения вращающего момента электрической машины реализуется следующим образом. При работе электрическая машина развивает вращающий момент, который передается рабочей машине через цепную или ременную передачу. Вращающий момент создает силы натяжения цепи или ремней и силы реакции, действующие на сжатие оснований двигателя и рабочей машины. Сила сжатия оснований двигателя и рабочей машины пропорциональна вращающему моменту, и измерение момента может осуществляться измерением силы сжатия оснований с последующим пересчетом в единицы измерения вращающего момента.
Устройство для реализации способа измерения вращающего момента электрической машины содержит собственно электрическую машину (в примере представлен двигатель) 1, рабочую машину (насос, станок и т.п.) 2, соединенные цепной или ременной передачей 3 посредством звездочек или шкивов 4 и 5. Электрическая машина 1 закреплена на основании 6, а рабочая машина на основании 7. Оба основания 6 и 7 соединены между собой упругим элементом 8, испытывающим при работе деформации сжатия, вызванные силами реакции на натяжение цепи или ременной передачи. В качестве упругого элемента 8 может использоваться специальная вставка из упругого материала или часть общего металлического основания электрической и рабочей машины в месте максимального проявления сил сжатия, т.е. между креплениями к основанию электрической и рабочей машин. Деформация сжатия передается тензорезистору 9, наклеенному на упругий элемент 8.
Тензорезистор 9 проводниками 10 соединен с измерительным тензометрическим мостом 11 и составляет одно из плеч этого моста, выход которого соединен с усилителем 12, а выход усилителя 12 соединен с входом блока умножения 13 сигнала на постоянную величину, равную расчетному радиусу звездочки или шкива 4, или на иную величину, в зависимости от требуемой единицы измерения вращающего момента, выход блока 13 соединен с входом измерительного блока 14, выход которого соединен с входом измерительного механизма 15, регистрирующего измеряемый момент двигателя, при этом блоки 11-15 соединены с блоком питания 16, обеспечивающим питание этим блокам, а сам блок питания 16 соединен с источником электроэнергии 17.
При изменении вращающего момента электрической машины изменяется электрическое сопротивление тензорезистора 9, что изменяет сигнал на выходе измерительного тензометрического моста 11, пропорциональный измеряемому моменту. Этот сигнал усиливается усилителем 12 и подается на вход блока умножения 13, который осуществляет операцию перевода единицы измерения силы, вызывающей упругую деформацию элемента 8, в единицы измерения вращающего момента двигателя 1. При этом используется известное соотношение силы F (Н), момента М (Н·м) и расчетного диаметра D (м) звездочки или шкива 4: М=F·D/2. Измерительный блок 14 преобразует сигнал на выходе блока 13 к виду, требуемому измерительным механизмом, и подает преобразованный сигнал на измерительный механизм 15 (показывающий или регистрирующий прибор) для воспроизведения. Измерительный мост 11, усилитель 12, блок умножения 13 и измерительный блок 14 нуждаются в источнике электроэнергии, в качестве которого выступает блок 16, подключенный к источнику электроэнергии 17.
Claims (2)
1. Способ измерения вращающего момента электрической машины путем измерения деформации сжатия упругого элемента с помощью тензорезисторов и тензореле, отличающийся тем, что электрическая и рабочая машины соединяют цепной или ременной передачей и упругий элемент устанавливают в месте сопряжения оснований электрической и рабочей машин с ориентацией тензорезисторов на измерение деформации от усилия сжатия.
2. Устройство для реализации способа измерения вращающего момента электрической машины, содержащее упругий элемент, тензорезисторы, расположенные на упругом элементе и включенные по схеме измерительного тензометрического моста, тензореле, измеряющее упругие деформации сжатия, отличающееся тем, что электрическая и рабочая машины соединены цепной или ременной передачей, упругий элемент установлен в месте сопряжения оснований электрической и рабочей машин с ориентацией тензорезисторов на измерение деформации от усилия сжатия, а измерительное устройство имеет блок умножения электрического сигнала на постоянную величину для перевода единицы силы в единицу измерения вращающего момента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112770/28A RU2339012C1 (ru) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | Способ и устройство измерения вращающего момента электрической машины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112770/28A RU2339012C1 (ru) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | Способ и устройство измерения вращающего момента электрической машины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2339012C1 true RU2339012C1 (ru) | 2008-11-20 |
Family
ID=40241397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007112770/28A RU2339012C1 (ru) | 2007-04-05 | 2007-04-05 | Способ и устройство измерения вращающего момента электрической машины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2339012C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106769026A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-05-31 | 徐州迪惠尔工程机械有限公司 | 一种转轴扭力试验检测装置 |
-
2007
- 2007-04-05 RU RU2007112770/28A patent/RU2339012C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЖЕРВЕ Г.К. Промышленные испытания электрических машин. 4-е изд. - Л.: Энергоатомиздат, 1984, с.125. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106769026A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-05-31 | 徐州迪惠尔工程机械有限公司 | 一种转轴扭力试验检测装置 |
CN106769026B (zh) * | 2017-03-08 | 2019-04-26 | 徐州迪惠尔工程机械有限公司 | 一种转轴扭力试验检测装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9963323B2 (en) | Elevator balance coefficient detection method and device | |
KArolewsKi et al. | Modelling of long belt conveyors | |
CN203100949U (zh) | 低速中重载荷下的滚动轴承摩擦力矩测量装置 | |
RU2339012C1 (ru) | Способ и устройство измерения вращающего момента электрической машины | |
CN101343011B (zh) | 电梯门开关门过程中阻力检测装置 | |
CN201535740U (zh) | 拉力试验系统 | |
CN103399227A (zh) | 一种游梁式抽油机远程平衡测试方法 | |
CN107356369A (zh) | 一种水力测功器测量标定系统 | |
CN105060048A (zh) | 永磁同步曳引电梯平衡系数的检测方法及检测仪 | |
CN106441878A (zh) | 一种双速传动验证装置 | |
CN203606053U (zh) | 一种轴承实际工况下摩擦力矩的测试装置 | |
CN111649854A (zh) | 电动滚筒输出功率的测试装置 | |
CN106124196B (zh) | 一种风机齿轮箱传动链效率实验测试方法 | |
Yohanes et al. | Development of dynamometer based on strain gauge with sensor rod type four square stalk to measuring the drive power of rotary friction welding machine | |
MASCENIK et al. | INNOVATIVE BROAD-SPECTRUM TESTING AND MONITORING OF BELT TRANSMISSIONS. | |
KR101365127B1 (ko) | 풀림특성 시험장치 | |
Mascenik et al. | Experimental determination of the belt transmission slip | |
CN104614110B (zh) | 柔性安装测力测速装置 | |
CN209910866U (zh) | 一种v带传动力测量实验装置 | |
CN205122038U (zh) | 一种水下扑翼运动实验装置 | |
Lorente et al. | Torque traceability for nacelle’s test benches: a design proposal | |
Yohanes et al. | Performance of dynamometer with sensor type single bar for measuring drive power of rotary friction welding machine | |
CN203100946U (zh) | 扶梯驱动轴涨紧套力矩测试装置 | |
CN105571707B (zh) | 一种锚绞机重量传感器标定方法 | |
Garshelis | Torque and power measurement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090406 |