[实用新型]轧钢交流主电机工作电流的检测与显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轧钢厂的检测设备，尤其涉及轧钢交流主电机工作电流的检测与显示装置。

背景技术

当前，轧钢企业不同钢种的加热温度控制因其复杂程度一直是困扰技术人员的一个课题，同时也是制约轧钢工艺水平的关键因素。而温度控制的对象钢坯温度也是直接考验后续轧钢设备如轧辊、轧钢主电机的稳定运行的重要参数。在生产过程中，发生过因出炉钢坯的温度不能达到工艺要求，而造成断辊、电机故障甚至损坏的恶性事件。因此对轧钢交流主电机工作电流的检测显得十分重要，最常用的是采用集散型数据采集系统。通过数个数据采集站对炉内多点温度、钢坯温度、电机温度等进行数据采集，然后通过异步串行传输数据，最终在上位计算机显示输出结果。此类产品系统完整，采用分级式工业网络结构，广泛采用集成工业仪表和工业控制计算机实现，适应能力、可靠性、相应性均很好。但明显的缺陷是系统涉及工业仪表多、成本高、技术复杂、安装繁琐、对轧钢现场操作人员显示不直观。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本较低的轧钢交流主电机工作电流的检测与显示装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：轧钢交流主电机工作电流的检测与显示装置，包括安装在交流主电机工作电流上的电流传感器，与所述的电流传感器相连的电阻，与所述电阻相连的V/F转换器，与所述V/F转换器相连的微处理器，所述的微处理器还连接有显示器。

本实用新型的电流传感器，可采用精度高、抗干扰能力强的闭环霍尔电流传感器，变比根据工程实际应用选择。电流传感器采集的电流根据欧姆定律采用精密电阻转换为电压信号，阻值根据具体电压转换范围选择。然后将电压信号通过与所述电阻相连的V/F转换器进行V/F转换，使电压信号转换为频率信号输出。与V/F转换器的微处理器可以用高速的采样频率对采集频率信号并进行分析处理，处理中可采用自相关算法对离散采集的电流数据进行运算，取得轧钢中的过钢特征值。最后将特征值数据经信号放大在显示器即大电子屏幕上以固定刷新频率显示，大电子屏幕设备留有RS485计算机接口。本技术设备主要应用于大功率电机的工作电流检测显示。

作为本实用新型的优选，显示器采用16英寸数码管显示轧钢主电机电流数值。本实用新型将霍尔电流传感器安装于电动机供电线上。本实用新型的显示器可安装采用了绝缘性能优异的环氧树脂板作为显示安装基板。安装了16英寸红色数码管，工作电流每位700mA。传感器采集的主电机模拟电流信号经屏蔽双绞线传输，直接进入V/F转换器，完成了电压/频率转换，经微处理器的运算输出模块处理后，筛选出轧钢过程的特征电流值，送功率放大模块中放大，最后在显示器上显示。为增加显示效果，在16英寸红色数码管外部安装了红色有机玻璃板作为外部显示罩板。采用了本实用新型的上述技术方案后，轧钢现场300米范围内，1.0以上视力可以清晰读取轧钢主电机电流数据。

所述的微处理器包括运算输出模块和功率放大模块。

综上所述，本实用新型采用简单的电路结构实现了对轧钢交流主电机工作电流的检测与显示，其成本低且易于控制，现场工作人员在轧钢现场300米范围内，可以清晰读取轧钢主电机电流数据。

附图说明

图1是本实用新型的方框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：如图1所示，一种轧钢交流主电机工作电流的检测与显示装置，包括安装在交流主电机工作电流上的电流传感器，与所述的电流传感器相连的电阻，与所述电阻相连的V/F转换器，与所述V/F转换器相连的微处理器，所述的微处理器还连接有显示器。本实施例的传感器采用霍尔电流传感器，变比600∶5。电压频率转换器件采用了LM331，功率放大采用了达林顿管D882，最大允许输出电流5A。设备总功率4.0W。中心微处理器采用了STC5410AD，主频率12M。电路连接：LM331的8脚接+5V电源，4脚接地，1脚和6脚相连，接一个0.001uF的瓷片电容和一个10K电阻，电容另一端接地，电阻另一端作为信号输入端(V电压)；2脚和7脚相连串联一个5K电阻再串联一个5K电位器，电位器另一端接地；5脚接一个6.8K电阻和一个330pF电容，电阻的另一端接+5V电源，电容另一端接地；3脚接一个3.3K电阻，电阻的另一端接地，3脚作为信号输出端(F频率)，该电路完成V/F转换。LM331的信号输出端3脚接到单片机的10脚P3.4(即T0计数器)；单片机的28脚接+5V电源和14脚接地；单片机的6脚和7脚接一个12MHz晶振，晶振两端各接一个20pF的瓷片电容，两电容的另一端接地；单片机的3脚为复位端，接一个10K电阻和一个10uF的电解电容，电阻另一端接地，电容的正极接+5V电源，负极接3脚，在电容的两端并联一个按键；单片机的25脚P1.7接第一片74HC595N的14脚(DS)，即74HC595N数据的输入端；单片机的24脚P1.6接4片74HC595N的12脚STcp(输出锁存器控制脉冲)；单片机的23脚P1.5接4片74HC595N的11脚SHcp(移位时钟脉冲)。4片74HC595N的16脚和10脚接+5V电源，8脚和13脚接地；第一片74HC595N的9脚接第二片74HC595N的14脚；第二片74HC595N的9脚接第三片74HC595N的14脚；第三片74HC595N的9脚接第四片74HC595N的14脚；第四片74HC595N的9脚空脚；各74HC595N的Q0-Q7各接一个10K的限流电阻，各电阻的另一端接NPN达林顿管D882的基极；各达林顿管的集电极各接一个数码管的段码的负极(最低位Q0接A段码，Q1接B段码，Q2接C段码，Q3接D段码，Q4接E段码，Q5接F段码，Q6接G段码，最高位Q7接DP段码即小数点)；各段码的正极接+12V电源；各达林顿管的发射极接地。结构设计与连接关系如附图2所示，整体结构框架采用了角钢作为支架，内部设置了纵向横梁。在内部框架外部采用了1.0mm不锈钢外包外观。整个正面两侧做成了内嵌面板结构。内嵌深度3.0mm，正面面板从观测适应性考虑，采用了红色全透明有机玻璃板外观。内部横梁固定环氧树脂板，厚度2.0mm，将电路模块安装于环氧树脂板上。其中包括：信号采集与运算输出模块与功率放大模块，表面红色面板内侧深度15mm，角钢框架安装连接好16英寸红色数码管的环氧树脂板。设备右侧侧面留有传感器连接件。