[發明專利]一種直流電機電磁轉矩測量裝置

在審

• 申請號: 201510330342.4
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN105021332A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 魯加勇;尹志嘉;黃寶福;胡利剛
• 申請（專利權）人: 南京普朗醫療設備有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 李小靜

技術領域

本發明屬于直流電機電磁轉矩測量技術，具體是涉及一種直流電機電磁轉矩測量裝置。

背景技術

直流電機在現代工業中占有相當重要的地位，它根據電磁感應定律和電磁力定律實現機械能與直流電能的轉換。它包括直流發電機和直流電動機。直流電動機具有良好的啟動性能和調速性能，它的啟動轉矩大，并且能在寬廣范圍內平滑、經濟地調速。

直流電動機的電磁轉矩T是使系統運動的轉矩，是拖動轉矩，是衡量直流電機的載荷能力及能源消耗、效率、運轉壽命及安全性能等的一個重要指標。直流電動機產生的電磁轉矩是使系統運動的轉矩，是拖動轉矩，它是直流電動機傳動軸的基本載荷形式，與直流電動機的工作能力、能源消耗、效率、運轉壽命及安全性能等密切相關，電磁轉矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統工作零件的強度設計等都具有重要的意義。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種簡單可靠的、可連續在線監測的直流電機電磁轉矩測量裝置。

技術方案：為實現上述目的，本發明的直流電機電磁轉矩測量裝置，包括直流電動機、與所述直流電動機連接的霍爾原件、與所述霍爾原件連接的電壓放大器以及與所述電壓放大器連接的數字電壓表，所述直流電動機將電樞電流傳給所述霍爾原件，所述霍爾原件將該電樞電流轉換為可用于測量的霍爾電壓并將該霍爾電壓傳給所述電壓放大器，所述電壓放大器將收到的霍爾電壓進行放大并將放大后的霍爾電壓傳給所述數字電壓表。

進一步地，所述直流電動機包括線圈和鐵芯，所述直流電動機將所述電樞電流經過所述線圈到達所述鐵芯中，所述鐵芯產生正比與所述電樞電流的磁感應強度，該磁感應強度與所述霍爾原件的恒流源提供的電流共同作用產生所述霍爾電壓。

進一步地，所述電壓放大器包括第一電阻R1、與所述第一電阻R1一端連接的第二電阻R2、與所述第二電阻R2一端連接的第一電容C1和555施密特觸發器以及與所述555施密特觸發器觸發器連接的第三電阻R3和第二電容C2。

進一步地，還包括變壓器T，所述變壓器T的一側分別與所述第三電阻R3和第二電容C2連接，所述變壓器T的一側的另一側分別與二極管VD和第三電容C3連接，所述第三電容C3與所述二極管VD連接，所述數字電壓表與所述第三電容C3并聯連接。

有益效果：本發明與現有技術比較，優點是本發明的直流電機電磁轉矩測量裝置可以提供簡單可靠的、可連續在線監測的電磁轉矩測量方法。

附圖說明

圖1是本發明的直流電機電磁轉矩測量裝置電路示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。

參照圖1，本發明提供的一種直流電機電磁轉矩測量裝置，包括直流電動機、與所述直流電動機連接的霍爾原件、與所述霍爾原件連接的電壓放大器以及與所述電壓放大器連接的數字電壓表，所述直流電動機將電樞電流傳給所述霍爾原件，所述霍爾原件將該電樞電流轉換為可用于測量的霍爾電壓并將該霍爾電壓傳給所述電壓放大器，所述電壓放大器將收到的霍爾電壓進行放大并將放大后的霍爾電壓傳給所述數字電壓表，其中所述直流電動機包括線圈和鐵芯，所述直流電動機將所述電樞電流經過所述線圈到達所述鐵芯中，所述鐵芯產生正比與所述電樞電流的磁感應強度，該磁感應強度與所述霍爾原件的恒流源提供的電流共同作用產生所述霍爾電壓；所述電壓放大器包括第一電阻R1、與所述第一電阻R1一端連接的第二電阻R2、與所述第二電阻R2一端連接的第一電容C1和555施密特觸發器以及與所述555施密特觸發器觸發器連接的第三電阻R3和第二電容C2；本發明的裝置還包括變壓器T，所述變壓器T的一側分別與所述第三電阻R3和第二電容C2連接，所述變壓器T的一側的另一側分別與二極管VD和第三電容C3連接，所述第三電容C3與所述二極管VD連接，所述數字電壓表與所述第三電容C3并聯連接；

直流電機電樞電流Ia經線圈在鐵芯中產生正比于電樞電流Ia的磁感應強度B，磁感應強度B與霍爾元件恒流源提供的電流IH共同作用于霍爾元件產生霍爾電壓UH，然后將霍爾電壓UH通過放大器進行放大；

運算放大器由電阻R1、R2、R2，電容C1和C2以及555施密特觸發器和升級變壓器T組成，在圖1中，NE555與R1、R2、及C1組成多諧振蕩器，振蕩頻率約為6.2kHz；由多諧振蕩器產生的矩形波脈沖由NE555的3腳輸出，經R3限流后加至變壓器一次側，經變壓器升壓后通過由二極管VD與C3組成半波整流和濾波電路，輸出直流U1；U1正比于直流電機電磁轉矩，輸了數字電壓表讀數即為待測電磁轉矩T；

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對于本技術領域的技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。