[發明專利]對交流電動機保護及輸出扭力控制的轉速監測法

無效

• 申請號: 02115901.7
• 申請日: 2002-05-29
• 公開（公告）號: CN1383244A
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發明（設計）人: 彭援朝;廖桂生
• 申請（專利權）人: 彭援朝;廖桂生
• 主分類號: H02H7/093
• 分類號: H02H7/093;H02H7/08
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 黃行軍

????????????????????技術領域

本發明涉及交流電機的保護方法，尤其涉及一種對交流電動機保護及輸出扭力控制的轉速監測法。

????????????????????背景技術

目前，交流電動機的保護方法不外乎電流保護手段，如熱繼電器：電機運行電流通過熱繼電器線圈產生的溫度變化傳感到雙金屬片上，并使其熱變形，變形到一定程度致使機械構件動作，從而切斷電源保護交流電動機。然而，這種保護需通過多種物理量的轉換，首先由電流轉換為熱能，熱能再轉換為機械能使得裝置結構復雜化，既有電器裝置，又有機械構件。雙金屬片的材料純度、尺寸精度及機械結構的精度也直接影響整個控制精度，一致性和重復性難以得到保證。經多次轉換保護動作在時間上受雙金屬片材料的疲勞等因素的影響產生后，往往保護還未動作，交流電動機已經燒毀。所以此類產品對交流電動機的可靠性保護往往難以實現。

交流電動機輸出扭力控制的方法目前一般采用扭力開關監測傳動皮帶的張力，當皮帶張力達到設定的扭力時，扭力開關動作，切斷交流電動機電源。這種方法對機械結構尺寸要求嚴，經運行后需要多次調整，控制精度很難達到實際要求。

????????????????????發明內容

本發明的目的是為了解決上述背景技術存在的不足，提出一種方法簡單，對交流電動機保護及輸出扭力控制的轉速監測法，它能可靠快速地對交流電機進行實時保護控制。

運行電流雖可反應交流電動機運行質量的好壞，但轉速更能直觀、充分的反映交流電動機的各種不同運行狀態和輸出扭力的大小。

為此，本發明采用如下技術方案：一種對交流電動機保護及輸出扭力控制的轉速監測法，該方法利用轉速監測元件對電機的轉速進行監測，監測到的電機轉速信號輸送到控制裝置內與設定的技術參數進行比較，控制裝置根據比較結果發出信號，并通過執行機構控制電機的運行狀態。

在電機運行過程中，當交流電動機在缺相或超負荷狀態運行時，電機發生堵轉或轉速低于額定轉速，長此下去，交流電動機將損毀，具此，將具有2極、4極、6極、8極等各種極數交流電動機的額定轉速設定為控制裝置內設定的技術參數，當電機發生堵轉或轉速低于額定轉速時，控制裝置發出信號通過執行機構控制電機停止運轉。

交流電動機的空載轉速也就是最高轉速，從最高轉速到額定轉速范圍也就是交流電動機正常工作扭力范圍，交流電動機的空載轉速至額定轉速反映為交流電動機的扭力從正常工作最小扭力至正常工作最大扭力。在工業生產中通過電機施加扭力的對象往往需要精確的扭力控制，例如緊固螺栓、和面機、冰淇淋機等。這時若在空載轉速到額定轉速范圍選擇某一轉速控制值設定為控制裝置內設定的技術參數，即可實現對扭力的精確控制。當電機轉速達到額定轉速和空載轉速之間某一扭力轉速控制值時，控制裝置發出信號通過執行機構控制電機停止運轉。

本發明與傳統的交流電動機電流保護方法比較，可靠性大幅度提高，其方法不使用貴重金屬，節約了能源，使用后使交流電動機壽命大大延長。

本發明對各種不同類型、大小不等功率的交流電動機采用統一的額定轉速數字控制從而能對運行中的交流電動機的缺相、超負荷等異常狀態保護；采用統一的數字控制量和微處理機技術使之能實現智能化和實時的快速保護；微處理機軟件技術使交流電動機輸出扭力控制實現數字化，在交流電動機的空載轉速至額定轉速間可設置各種不同轉速控制值，實現交流電動機輸出扭力的精確控制。

????????????????????附圖說明

圖1是本發明的原理圖。

圖2是本發明的控制流程圖。

??????????????????具體實施方式

本發明利用轉速監測元件，如霍爾開關、光電開關等元件對電機的轉速進行監測，這是現今成熟的技術。監測到的電機轉速信號輸送到控制裝置內與設定的技術參數進行比較，控制裝置根據比較結果發出信號，并通過執行機構控制電機的運行與停止狀態(參見圖1)。其中控制裝置可采用微處理機的軟件、硬件技術實現，也可采用電子電路實現。

本發明的控制流程見圖2，上述監測到的電機轉速信號輸送到控制裝置(微處理機)內與設定的交流電動機的額定轉速進行比較，若達到額定轉速則與扭力轉速控制值進行比較，達到扭力轉速控制值時，控制裝置發出信號通過執行機構控制電機停止運轉；未達到扭力轉速控制值時，電機繼續運行；若電機轉速低于額定轉速時，控制裝置發出信號通過執行機構控制電機停止運轉，保護電機。