Цифровой тахометр для измерения параметров асинхронного двигателя

 

Использование: в области автоматики и измерительной техники при измерении параметров вращения и нагрузок различных двигателей. Сущность изобретения: тахометр содержит последовательно соединенные бесконтактный датчик, схему усиления сигнала, регулирующую схему, микропроцессор с цифровым дисплеем, формирователь сигналов, первый вход которого соединен с выходом регулирующей схемы, второй вход - с сетью питания синхронного двигателя, а выход формирователя соединен с битовым входом микропроцессора, битовый выход которого соединен с дополнительным входом схемы усиления. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано при измерении параметров вращения и нагрузок различных двигателей (приводов).

Известен цифровой тахометр контактного типа для регистрации и измерения угловой скорости вращения двигателя [1] Недостатком известного устройства является необходимость непосредственного доступа к элементу вращения, что затруднено и небезопасно.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения угловой скорости, содержащее последовательно соединенные бесконтактный датчик, схему усиления сигнала, регулирующую схему и микропроцессор, выходная шина которого подключена к цифровому дисплею [2] Недостаток известного устройства невозможность непосредственно замерить частоту скольжения электродвигателя.

Технический результат изобретения расширение функциональных возможностей за счет непосредственного измерения частоты скольжения асинхронного электродвигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в тахометр введены формирователь сигналов, первый вход которого соединен с выходом регулирующей схемы, второй с сетью питания асинхронного двигателя, а выход формирователя соединен с битовым входом микропроцессора, битовый выход которого соединен с дополнительным входом схемы усиления.

На чертеже представлена схема предлагаемого тахометра.

Устройство содержит бесконтактный датчик 1, например фотодатчик, имеющий приемный A и эмиттерный B блоки, соединенные через блок усиления 2 с регулирующей схемой 3, выход которой связан с первым входом формирователя 4, на второй вход которого заведена частота F₁ сети, а выход его связан с битовым входом микропроцессора 5, битовый выход микропроцессора соединен со вторым входом блока усиления 2, информационный выход соединен со входом цифрового дисплея 2, информационный выход соединен со входом цифрового дисплея 6, а входной порт его выведен на коммутатор, переключающий режимы измерения: режим измерения скорости вращения, режим измерения cos, режим измерения частоты скольжения.

Устройство работает следующим образом.

На поверхность вращающегося вала электродвигателя (или лопасти установленного на валу вентилятора) заранее наносят одну или несколько светлых рисок. В режиме измерения скольжения постоянный или промодулированный частотой F_M<F световой поток направляется с помощью блока B датчика 1 на вращающийся объект. Отражаясь от нанесенных рисок он попадает на приемный блок A датчика 1. С выхода приемника A сигнал поступает на первый вход усилителя 2. Усиленный сигнал поступает на регулирующую схему 3, в которой отфильтровывается полезный сигнал и поступает в цифровых уровнях на формирователь 4, на котором происходит сравнение сигнала, поступившего с датчика 1, со сформированным в цифровой форме эталонным сигналом вращающегося поля статора F₂. Разность указанных частот определяет частоту F_c скольжения: F_с F₂ F₁. Это справедливо для одной нанесенной на вращающийся объект риски. Для нескольких рисок (n>1) справедлива следующая процедура подсчета F_с сначала формирователь 4 с микропроцессором подсчитывают коэффициент n затем определяется F₁ измеренная частота.

Далее определяется частота скольжения.

Для измерения других параметров двигателя скорости вращения и cos - следует переключить коммутатор на соответствующий режим, например, "измерение скорости вращения". При этом импульсный сигнал датчика 1 при вращении двигателя поступает на блок 2 усиления, затем на регулирующую схему 3 для регулирования и компенсации искажений. Отрегулированный сигнал поступает на битовый вход микропроцессора 5 (при этом формирователь 4 не задействован, т. к. частота на его вход с асинхронного двигателя в этом режиме не подается). На микропроцессоре рассчитывается период импульсного сигнала и на дисплее 6 отображают числовую величину вращения двигателя.

Предлагаемое устройство реализует полный объем режима измерения различных параметров электродвигателя бесконтактным способом.

Формула изобретения

Цифровой тахометр для измерения параметров асинхронного двигателя, содержащий последовательно соединенные бесконтактный датчик, схему усиления сигнала, регулирующую схему и микропроцессор, выходная шина которого подключена к цифровому дисплею, отличающийся тем, что в него введен формирователь сигналов, первый вход которого соединен с выходом регулирующей схемы, второй вход с сетью питания асинхронного двигателя, а выход формирователя соединен с битовым входом микропроцессора, битовый выход которого соединен с дополнительным входом схемы усиления.

РИСУНКИ

Рисунок 1