[其他]显示运行工作点的电机

说明书

本实用新型是发光元件显示器与电机的组合。

根据一般电机的效率曲线。可知电机具有最高效率点（A）和额定工作点（B）。当它工作于A时效率最高，于B时效率虽略有下降，但能获得最大机械功率输出。如它的工作点远离A、B，则不管落在曲线的左侧或右侧，效率都很低且对于前者，电机及其驱动的设备得不到充分利用，造成浪费，于后者，影响电机寿命，很不安全。

负载情况不确定尤其是机械，人力配合作业的设备如电钻、电锯、电刨、砂轮机、钻床、脱粒机的驱动电机，其运行工作点往往与合理的工作点相距甚远。现有技术中，除某些场合采用仪表或数字显示器监测外，一般不掌握它的实际位置。

给这类电机配置一种显示器，它使操作者对电机驱动设备的状况一目了然，从而采取合理的操作方式（如控制进料的速度和数量），令他们工作在最佳状态，以收到提高工效、节约电源、充分利用设备和安全的效果，这就是本实用新型的目的。

本实用新型的实现方法：根据模糊控制原理，对电机运行作离散性观测，即经过特性测试先确定电机的空载、欠载，效率最高，输出机械功率最大，过载等几点，并测出与这几点相对应的电流值，选用参数合适的取样元件（电阻或电感），门限二极管，发光元件和限流电阻并使它们组成电路。使用这种电机时，通过该电路，则流经电机不同的电流值使装在设备表面显眼处的不同个数发光元件（发光二极管或发光面）发光，可见，不同的发光元件个数对应于电机的不同工作点，操作者很容易识别和作出响应。

图1是本实用新型的典型电原理图，图中D是J1Z2－6电钻驱动电机，R1是用φ0.33康铜线绕成的取样电阻。阻值为1.5Ω，它串联在D的电源回路中，其两端的电压随流过的电流呈线性变化，R2－R6为RJ33Ω／ 1/8 W限流电阻，它们分别和D6－D10串联在一起，以限制导通电流，D1－D5为门限二极管（压降为0.4V左右的2AP系列锗管），D6－D10采用5RD－1型发光二极管或片状发光面，压降为1.5伏，色彩分绿、黄、红三种。对D作特性测试，得知其电流值0.9A，1.2A，1.4A，1.6A，1.8A分别对应于空载、欠载，效率最高，输出机械功率最大，过载，对图1作分析可见，当流过D的电流值为0.9A时（空载），绿色发光管D6亮；当电流值为1.2A时（欠载），绿色发光管D6、D7点亮；1.4A时（效率最高），D6、D7及黄色发光管D8点亮；1.6A时（输出机械功率最大），D6、D7、D8及红色发光管D9点亮；1.8A时（过载），D6～D10全亮。

与仪表和数字显示器相比，本装置具有容易识别（在一些情况下，从仪表或数字显示器取得精确数据效果反而不佳，如电钻，一边操作，一边还要注意仪表读数，很不方便），体积小，耐震动，造价低（按图1制作，需人民币2元左右），重量和耗散功率甚微的特点，有利于普遍推广使用。

图2是最佳实施方案的实体结构示意图；图3是为电容运转式电机设计的电路，有两组发光二极管（或发光面），负载变化时，它们分别延伸和压缩至某一位置长度相等后，表示已获得了理想的园形旋转磁场；图4的取样元件是一电感，它使供电网络与显示电路隔离；图5电路灵敏度高，兼有声、光信号；图6具有电压比较器，能严格确定运行状态界限。

本实用新型的一个最佳实施方案是改进J1Z2－6电钻。图1就是本方案的电气原理和实物接线图，按图1所示的接线方法将规定参数的元件连接起来，稍加调试，即可使用。图2是本方案的实体结构示意，发光二极管或发光面装（粘贴）在电钻塑料外壳表面，其它元件装在电钻的手柄内，它们之间用细软塑料导线束A焊接相连，将0～6毫米钻轧头换成0～13毫米钻轧头，（有显示器监测，可避免电钻过载，在某些情况下，如钻削质地较软的材料时，可夹持较大直径的钻头，无需采用大规格电钻，扩大了它的使用面。）

由于钻孔直径、材料及轴向推（压）力不同，电机的工作点具有宽广的变动范围，采用本实用新型后，操作者根据加工需要和发光元件显示的运行状况，调正轴向推（压）力，令电钻工作在最佳状态是很有意义的。（发光元件随工作情况闪动发光，色彩鲜艳，还具有美的感觉）。