[发明专利]一种直流电机电磁转矩测量装置

说明书

技术领域

本发明属于直流电机电磁转矩测量技术，具体是涉及一种直流电机电磁转矩测量装置。

背景技术

直流电机在现代工业中占有相当重要的地位，它根据电磁感应定律和电磁力定律实现机械能与直流电能的转换。它包括直流发电机和直流电动机。直流电动机具有良好的启动性能和调速性能，它的启动转矩大，并且能在宽广范围内平滑、经济地调速。

直流电动机的电磁转矩T是使系统运动的转矩，是拖动转矩，是衡量直流电机的载荷能力及能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等的一个重要指标。直流电动机产生的电磁转矩是使系统运动的转矩，是拖动转矩，它是直流电动机传动轴的基本载荷形式，与直流电动机的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等密切相关，电磁转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计等都具有重要的意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种简单可靠的、可连续在线监测的直流电机电磁转矩测量装置。

技术方案：为实现上述目的，本发明的直流电机电磁转矩测量装置，包括直流电动机、与所述直流电动机连接的霍尔原件、与所述霍尔原件连接的电压放大器以及与所述电压放大器连接的数字电压表，所述直流电动机将电枢电流传给所述霍尔原件，所述霍尔原件将该电枢电流转换为可用于测量的霍尔电压并将该霍尔电压传给所述电压放大器，所述电压放大器将收到的霍尔电压进行放大并将放大后的霍尔电压传给所述数字电压表。

进一步地，所述直流电动机包括线圈和铁芯，所述直流电动机将所述电枢电流经过所述线圈到达所述铁芯中，所述铁芯产生正比与所述电枢电流的磁感应强度，该磁感应强度与所述霍尔原件的恒流源提供的电流共同作用产生所述霍尔电压。

进一步地，所述电压放大器包括第一电阻R1、与所述第一电阻R1一端连接的第二电阻R2、与所述第二电阻R2一端连接的第一电容C1和555施密特触发器以及与所述555施密特触发器触发器连接的第三电阻R3和第二电容C2。

进一步地，还包括变压器T，所述变压器T的一侧分别与所述第三电阻R3和第二电容C2连接，所述变压器T的一侧的另一侧分别与二极管VD和第三电容C3连接，所述第三电容C3与所述二极管VD连接，所述数字电压表与所述第三电容C3并联连接。

有益效果：本发明与现有技术比较，优点是本发明的直流电机电磁转矩测量装置可以提供简单可靠的、可连续在线监测的电磁转矩测量方法。

附图说明

图1是本发明的直流电机电磁转矩测量装置电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

参照图1，本发明提供的一种直流电机电磁转矩测量装置，包括直流电动机、与所述直流电动机连接的霍尔原件、与所述霍尔原件连接的电压放大器以及与所述电压放大器连接的数字电压表，所述直流电动机将电枢电流传给所述霍尔原件，所述霍尔原件将该电枢电流转换为可用于测量的霍尔电压并将该霍尔电压传给所述电压放大器，所述电压放大器将收到的霍尔电压进行放大并将放大后的霍尔电压传给所述数字电压表，其中所述直流电动机包括线圈和铁芯，所述直流电动机将所述电枢电流经过所述线圈到达所述铁芯中，所述铁芯产生正比与所述电枢电流的磁感应强度，该磁感应强度与所述霍尔原件的恒流源提供的电流共同作用产生所述霍尔电压；所述电压放大器包括第一电阻R1、与所述第一电阻R1一端连接的第二电阻R2、与所述第二电阻R2一端连接的第一电容C1和555施密特触发器以及与所述555施密特触发器触发器连接的第三电阻R3和第二电容C2；本发明的装置还包括变压器T，所述变压器T的一侧分别与所述第三电阻R3和第二电容C2连接，所述变压器T的一侧的另一侧分别与二极管VD和第三电容C3连接，所述第三电容C3与所述二极管VD连接，所述数字电压表与所述第三电容C3并联连接；

直流电机电枢电流Ia经线圈在铁芯中产生正比于电枢电流Ia的磁感应强度B，磁感应强度B与霍尔元件恒流源提供的电流IH共同作用于霍尔元件产生霍尔电压UH，然后将霍尔电压UH通过放大器进行放大；

运算放大器由电阻R1、R2、R2，电容C1和C2以及555施密特触发器和升级变压器T组成，在图1中，NE555与R1、R2、及C1组成多谐振荡器，振荡频率约为6.2kHz；由多谐振荡器产生的矩形波脉冲由NE555的3脚输出，经R3限流后加至变压器一次侧，经变压器升压后通过由二极管VD与C3组成半波整流和滤波电路，输出直流U1；U1正比于直流电机电磁转矩，输了数字电压表读数即为待测电磁转矩T；

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。