專(zhuān)利名稱：動(dòng)態(tài)失速故障監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種動(dòng)態(tài)失速故障監(jiān)控裝置。
任何旋轉(zhuǎn)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)速度(周期)都在規(guī)定的范圍內(nèi)。但當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)某一部件(如電動(dòng)機(jī)或傳動(dòng)機(jī)械)發(fā)生故障，都會(huì)使轉(zhuǎn)速降低或停止，如不及時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)電源，停止其工作，易發(fā)生較大的事故。目前，解決這類(lèi)問(wèn)題的辦法，大都是利用電動(dòng)機(jī)的特性，通過(guò)測(cè)量其參數(shù)判斷機(jī)械系統(tǒng)工作情況；這往往對(duì)有些故障如銷(xiāo)釘或鍵的脫落，不能將動(dòng)力傳至后部分，所以無(wú)法自動(dòng)報(bào)井或停機(jī)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一個(gè)對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，包括電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，對(duì)它們可在任何部分測(cè)量其轉(zhuǎn)速，這樣該系統(tǒng)的任何一部位發(fā)生故障，只要使其轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)下降到規(guī)定值時(shí)，本實(shí)用新型就會(huì)發(fā)出報(bào)警和控制其電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。在有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)中，可在任何旋轉(zhuǎn)機(jī)件的軸向或徑向裝上一只或幾只感應(yīng)片，在與感應(yīng)片相關(guān)的位置裝上轉(zhuǎn)速傳感器，當(dāng)機(jī)件旋轉(zhuǎn)時(shí)，每當(dāng)一個(gè)感應(yīng)片掠過(guò)其轉(zhuǎn)速傳感器時(shí)，則轉(zhuǎn)速傳感器便發(fā)出一個(gè)電脈沖信號(hào)，然后對(duì)該脈沖信號(hào)通過(guò)信號(hào)整形器進(jìn)行整形處理，則輸出具有相同脈寬的與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的連續(xù)脈沖，該脈沖經(jīng)信號(hào)變換器后，也就是說(shuō)通過(guò)一個(gè)二極管對(duì)電容器充電，而當(dāng)脈沖結(jié)束后，則電容器通過(guò)放電電阻器放電，該放電電壓和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓(也就是說(shuō)對(duì)應(yīng)限定最低轉(zhuǎn)速的電壓)，同時(shí)加在電壓比較器的二個(gè)輸入端，經(jīng)電壓比較器比較，當(dāng)放電電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，則說(shuō)明機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，而當(dāng)放電電壓小于基準(zhǔn)電壓(即低于最低限定速度的電壓)時(shí)，則說(shuō)明機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，這時(shí)電壓比較器輸出一正電壓，至功率放大器使繼電器吸合，其觸點(diǎn)斷開(kāi)，發(fā)出報(bào)警停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。除上所述，當(dāng)考慮到任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)，在開(kāi)機(jī)時(shí)，必須經(jīng)一段時(shí)間才能使其達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，因此本實(shí)用新型設(shè)置了開(kāi)機(jī)延時(shí)電路，該電路控制基準(zhǔn)電壓，也就是說(shuō)開(kāi)機(jī)延時(shí)后，基準(zhǔn)電壓才能加到電壓比較器。
以下結(jié)合本實(shí)用新型的實(shí)施例詳細(xì)加以說(shuō)明細(xì)節(jié)及工作情況。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖圖2是本實(shí)用新型信號(hào)波形圖圖3是本實(shí)用新型線路圖附圖1中電氣控制系統(tǒng)(1)控制電動(dòng)機(jī)(2)的運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)(2)代動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)(3)，機(jī)械系統(tǒng)(3)利用自身旋轉(zhuǎn)部分(或另加一旋轉(zhuǎn)體)(4)，在其旋轉(zhuǎn)體(4)徑向(或軸向)嵌有感應(yīng)片(5)，在其相關(guān)的位置對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)片(5)裝上固定不動(dòng)的ZS－1型轉(zhuǎn)速傳感器(6)，該傳感器(6)的輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)整形器(7)進(jìn)行整形處理，被整形處理后的信號(hào)Vz送至信號(hào)變換器(8)，經(jīng)信號(hào)變換后的信號(hào)Vc加到電壓比較器(9)的一個(gè)輸入端，同時(shí)基準(zhǔn)電壓發(fā)生器(11)的基準(zhǔn)電壓Vj加到電壓比較器(9)的另一個(gè)輸入端，電壓比較器(9)的輸出接至功率放大器(12)，功率放大器(12)代動(dòng)繼電器(13)上的觸點(diǎn)(14)控制電氣控制系統(tǒng)(1)，(10)是該裝置的開(kāi)機(jī)延時(shí)電路，它的作用是當(dāng)電氣控制系統(tǒng)(1)啟動(dòng)(本實(shí)用新型同時(shí)啟動(dòng))后，經(jīng)一段延時(shí)以后，基準(zhǔn)電壓才加到電壓比較器(9)的輸入端。
結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例說(shuō)明其工作情況常閉觸點(diǎn)(14)在電氣控制系統(tǒng)(1)啟動(dòng)前和系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)是閉合狀態(tài)。當(dāng)電氣控制系統(tǒng)(1)啟動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)(2)代動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)(3)工作，機(jī)械系統(tǒng)(3)代動(dòng)旋轉(zhuǎn)體(4)及其感應(yīng)片(5)旋轉(zhuǎn)。每當(dāng)感應(yīng)片(5)掠過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器(6)時(shí)，則轉(zhuǎn)速傳感器(6)輸出一個(gè)電信號(hào)，該信號(hào)送至整形器(7)，整形器(7)是由運(yùn)算放大器IC1和時(shí)基電路IC2及相應(yīng)的電阻、電容來(lái)完成的，整形后的信號(hào)是具有一定寬度的脈沖信號(hào)，如附圖2所示的Vz波形信號(hào)，該信號(hào)送至信號(hào)變換器(8)，由附圖可見(jiàn)，變換器(8)是由二級(jí)管D2，電容器C4和電阻器R12組成，信號(hào)變換器(8)輸出的正脈沖信號(hào)Vz經(jīng)二級(jí)管D2向電容C4充電，由于二極管D2的內(nèi)阻非常小，所以在信號(hào)Vz其間足以對(duì)電容器C4充電至飽合。而當(dāng)信號(hào)Vz下降為零時(shí)電容器C4通過(guò)電阻R12開(kāi)始放電，因R12阻值相當(dāng)大，在電容器C4上的電壓下降的較慢，(即是附圖2中波形的斜線部分)，也就是說(shuō)在電容器C4上的電壓下降一部分時(shí)，下一個(gè)經(jīng)整形后的正脈沖電壓Vz又來(lái)到了，對(duì)電容器C4又再一次充電，如此循環(huán)，形成了如圖(2)所示的Vc波形(對(duì)應(yīng)To部分)，并將其加到電壓比較器(9)的運(yùn)算放大器IC3的負(fù)向輸入端，由前所述開(kāi)機(jī)延時(shí)電路(10)，它由運(yùn)算放大器IC5，電阻R10、R8、R9和C7組成，由附圖3可以看出，只有當(dāng)IC5正向輸入端電壓大于其負(fù)向輸入端電壓時(shí)，Ic5才會(huì)有電壓輸出。開(kāi)機(jī)后，電源電壓由R8、R9分壓加到Ic5負(fù)向輸入端，而Ic5正向輸入端電壓必須由電源電壓經(jīng)R10，慢慢向C7充電，當(dāng)C7電壓充電到大于Ic5負(fù)向輸入端電壓時(shí)(這段時(shí)間即是開(kāi)機(jī)延時(shí)時(shí)間)Ic5才有正電壓輸出。該正電壓送到基準(zhǔn)電壓發(fā)生器(11)，基準(zhǔn)電壓發(fā)生器(11)由電阻R11電位器W1，穩(wěn)壓管D5和電容C6組成，從附圖(3)可看出，W1二端的電壓是穩(wěn)定的，調(diào)整W1可獲得不同大小的基準(zhǔn)電壓；該基準(zhǔn)電壓Vj送至電壓比較器(9)的Ic3正向輸入端。從附圖2可以看出，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下也就是T0周期時(shí)，整形電壓Vc大于基準(zhǔn)電壓Vj，所以IC3無(wú)電壓輸出。但由故障原因，使其電機(jī)或傳動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)速下降，旋轉(zhuǎn)體(4)的速度也隨之下降，整形電壓Vc放電時(shí)間加長(zhǎng)，當(dāng)下降到限定轉(zhuǎn)速時(shí)，(也就時(shí)說(shuō)當(dāng)周期大于T1時(shí))，其電壓Vc小于Vj時(shí)，則IC3使有電壓Vb輸出，該電壓送至功率放大級(jí)(12)，(它由D3、C5、R5、R6、R7和功率型運(yùn)放IC4組成)的正向輸入端，當(dāng)正向輸入端電壓大于負(fù)向輸入端電壓(在R6上的降壓)時(shí)，IC4輸出正電壓使繼電器(13)吸合，從而常閉觸點(diǎn)(14)斷開(kāi)，它控制電氣控制系統(tǒng)(1)停止工作，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)全面保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種對(duì)旋轉(zhuǎn)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)在其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)速度降低到予先規(guī)定值時(shí)，則會(huì)發(fā)出報(bào)警或自動(dòng)停止其系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)失速監(jiān)控裝置，其特征是，該裝置由轉(zhuǎn)速傳感器(6)，信號(hào)整形器(7)、信號(hào)變換器(8)、電壓比較器(9)、功率放大器(12)，繼電器(13)、觸點(diǎn)(14)，基準(zhǔn)電壓發(fā)生器(11)和延時(shí)電路(10)等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于經(jīng)信號(hào)變換器(8)的信號(hào)與基準(zhǔn)電壓發(fā)生器(11)的基準(zhǔn)電壓分別加到電壓比較器(9)的兩個(gè)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是信號(hào)變換器(8)由二極管D2，電容器C4和電阻器R12組成，二極管D2的正端接至信號(hào)整形器(7)的輸出端，負(fù)端與電容器C4和電阻器R12的一端相連接，并接至電壓比較器(9)的負(fù)向輸入端，電容器C4和電阻器R12的另一端都接電源負(fù)端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是開(kāi)機(jī)延時(shí)電路(10)控制基準(zhǔn)電壓發(fā)生器(11)，也就是說(shuō)只有在開(kāi)機(jī)延時(shí)時(shí)間到后，基準(zhǔn)電壓才能加到電壓比較器(9)的正向輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是開(kāi)機(jī)延時(shí)電路(10)由R8、R9、R10、C7和運(yùn)算放大器IC5組成，R8與R9串聯(lián)連接并接 至運(yùn)算放大器IC5的負(fù)向輸入端，R8的另一端與電源V＋相接，R9的另一端接地，R10與C7串聯(lián)連接并接至運(yùn)算放大器IC5的正向輸入端，R10的另一端與電源V＋相接，C7的另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是基準(zhǔn)電壓發(fā)生器(11)由電阻R11，電位器W1，穩(wěn)壓管D5和電容器C6組成，R11的一端接到運(yùn)算放大器IC5的輸出端，另一端則與電位位W1，穩(wěn)壓管D5的負(fù)向端和電容C6的一端相連接，W1的另一端，D5的正向端，C6的另一端接地，電位器W5的中心 與電壓比較器的正向輸入端相接，調(diào)整電位器W2的中心位置，改變基準(zhǔn)電壓的大小，從而適用于不同予定轉(zhuǎn)速的需要。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于一種動(dòng)態(tài)失速故障監(jiān)控裝置，由轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)整形器，信號(hào)變換器、電壓比較器、功率放大器、繼電器、觸點(diǎn)、基準(zhǔn)電壓發(fā)生器和開(kāi)機(jī)延時(shí)電路等組成。本實(shí)用新型對(duì)各類(lèi)旋轉(zhuǎn)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)，在其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，無(wú)論什么故障原因致使其轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)降低到某一預(yù)定(不準(zhǔn)許)值時(shí)，則會(huì)報(bào)警發(fā)出停機(jī)信號(hào)，確保其系統(tǒng)完全。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，易于推廣。
文檔編號(hào)G01P3/481GK2112823SQ92210038
公開(kāi)日1992年8月12日 申請(qǐng)日期1992年1月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月8日
發(fā)明者陳世陽(yáng) 申請(qǐng)人:陳世陽(yáng)