[实用新型]三相异步电机负载转矩测量用电压电流采集传输电路

说明书

技术领域

本实用新型属于机械量测量技术领域，具体涉及一种三相异步电机负载 转矩测量用电压电流采集传输电路。

背景技术

负载转矩是旋转动力机械的重要工作参数，并已经成为机械量测量中一 个重要组成部分。而且在机械系统中出现的振动，干扰等不正常行为都可以 通过电机输出轴上的负载转矩变化体现出来。比如齿轮啮合过程中产生的震 动会以固定频率影响电机负载转矩的变化。因此若能准确、可靠、方便地测 出电机实时的负载转矩值，这将有利于对旋转动力机械进行实时监控和故障 分析。

目前，测量负载转矩的方式是利用测量输出轴的机械变形来测量输出轴 的负载转矩，其所需要的设备传感器安装方式复杂，对安装空间和操作人员 的要求较高。在煤矿综采工作面对采煤机滚筒进行转矩监控时，没有足够的 空间将采用机械方法的扭矩测量设备安装上去。以MG100-TP型单滚筒采煤机 为例，其滚筒直径540mm，切割速度2.96m/min，需选用10kN.m的扭矩传感 器，其安装长度大概为0.7m，对滚筒轴设计影响较大。因此，只能在采煤机 设计时留有足够的空间，这样就加大了设计难度。

为了解决以上问题，有人提出了通过检测三相异步电机的输入相电流和 相电压，来通过计算机计算测量三相异步电机负载转矩的方法，具体的计算 方法为：首先，根据公式uα=23(uA-12uB-12uC)]]>和公式uβ=23(32uB-32uC)]]>计 算得到两相静止坐标系下的电压分量u_α和电压分量u_β，并根据公式 iα=23(iA-12iB-12iC)]]>和公式iβ=23(32iB-32iC)]]>计算得到两相静止坐标系下的 电流分量i_α和电流分量i_β，其中，u_A为三相异步电机的A相输入电压，u_B为 三相异步电机的B相输入电压，u_C为三相异步电机的C相输入电压，i_A为 三相异步电机的A相输入电流，i_B为三相异步电机的B相输入电流，i_C为 三相异步电机的C相输入电流，然后，根据公式 T_em＝n_p[i_β∫(u_α-R_si_α)dt-i_α∫(u_β-R_si_β)dt]计算得到电磁转矩T_em，其中R_s为三相异步 电机定子的电阻，n_p为三相异步电机的极对数，t为时间，最后，根据公式 T＝T_em-T₀计算得到三相异步电机负载转矩T，其中，T₀为空载转矩。但是， 现有技术中还缺乏结构简单、设计合理、实现方便且成本低、使用操作方便、 工作可靠性高、实用性强、使用效果好的三相异步电机负载转矩测量用电压 电流采集传输电路。