用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机技术

本发明专利技术提供一种用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，包括：转子、定子、轴、传感器、定子防转装置和控制装置；且轴端部于转子的转子中心孔连接固定，轴穿过所述定子中心孔内的轴承内孔，轴和转子能够转动；定子防转装置固定连接在定子上，且位于远离转子的端面上，定子防转装置固定于轴承的圆周外部；控制装置同外部机构固定连接，控制装置能够阻挡定子防转装置转动，使定子防转装置和定子不能够转动；传感器设置于控制装置和定子防转装置之间，传感器连接显示器和控制器，当监测到的电机工作中的扭矩值大于预设的扭矩值时，所述显示器和控制器报警并且控制所述电机停止工作，能够保护所述电机和受驱动设备的安全运行不受损伤。

A Method for Monitoring the Dynamic Torque of Motors in Motor Work and Its Motors

【技术实现步骤摘要】
用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机
本专利技术涉及一种具有电机工作状态下对电机动态扭矩进行实时监测的电机及其相应的电机工作状态下动态扭矩监测方法。
技术介绍
电机扭矩输出值作为表征扭矩电机传动的性能和工作状态的一个典型参数，其监测有着重要的意义。但是，现有的监测扭矩电机输出扭矩的方法，只适用于监测静态扭矩，即使能测动态扭矩，由于无法精确监测角加速度和摩擦扭矩也存在监测不准确的缺陷。根据传感器的监测方式一般分为接触式和非接触式两种。接触式的传感器以应变片式扭矩传感器为主，非接触式主要分为磁电式、光电式两大类。应变式扭矩传感器监测扭矩即通过应变片监测弹性元件的变形来计量扭矩，这种监测方式受弹性轴的材料、形状影响较大，从原理上讲，分辨率难以继续提高，并且此种测试方法及装置只适用于静态受力的情况下，来分析及监测材料所受到的静态扭矩。对于非接触式传感器来监测扭矩的情况，磁电式传感器受环境温度、外界磁场影响，灵敏度将产生变化丽产生监测误差，对于微扭矩通常误差较大甚至无法监测，以上两种方式，由于无法精确监测角加速度和摩擦扭矩，所以存在动态扭矩监测不准确的缺陷，而现有的技术无法精确监测扭矩电机输出的实时动态扭矩，从而要求必须采用新的原理实现电机工作中的动态扭矩的实时监测。
技术实现思路
根据上述提出现有的技术无法精确监测扭矩电机输出的实时动态扭矩的技术问题，而提供一种用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机。本专利技术主要利用电机定子上设置的定子防转装置、控制装置和传感器，从而用传感器、显示器和控制器实现对电机工作中的电机动态扭矩进行实时监测，及其相应的电机工作状态下动态扭矩实时监测方法。本专利技术采用的技术手段如下：一种用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，包括：转子、定子、轴、传感器、定子防转装置和控制装置；所述轴同所述转子、定子同轴设置，且所述轴端部于所述转子的转子中心孔连接固定，所述定子的定子中心孔内装配有轴承，且所述轴穿过所述定子中心孔内的轴承内孔，所述轴和所述转子能够转动；所述定子防转装置固定连接在所述定子上，且位于远离所述转子的端面上，所述定子防转装置固定于所述轴承的圆周外部；所述控制装置同外部机构固定连接，所述控制装置能够控制所述定子防转装置绕所述轴顺时针或逆时针转动的范围，使所述定子防转装置的转动范围在大于0度小于360度；所述传感器设置于所述控制装置和所述定子防转装置之间，所述传感器连接显示器和控制器。进一步地，所述定子防转装置为凸块，所述控制装置为凹槽或通孔，所述凸块设置于固定不动的所述控制装置的凹槽或通孔内，且所述传感器设于所述凹槽或通孔内。进一步地，所子定子防转装置为凹槽或通孔，所述控制装置为凸块，所述控制装置的凸块设置于所述定子防转装置的凹槽或通孔内，且所述传感器设置于所述凹槽或通孔内。进一步地，当所述传感器为弹簧时，所述控制装置上设有静触点、静触点调节螺丝、指针和弹簧弹力刻度尺。进一步地，所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和第二弹簧分别设置在定子防转装置的凸块的两侧，所述第一弹簧和第二弹簧位于所述定子防转装置和所述控制装置的内侧面之间，所述定子防转装置凸块设于所述控制装置的凹槽或通孔中间，在所述定子防转装置凸块上设有两个动触点，且两个所述动触点位于所述凸块两侧，所述静触点调节螺丝包括第一静触点调节螺丝和第二静触点调节螺丝，所述控制装置上设有供所述第一静触点调节螺丝和第二静触点调节螺丝安装的丝孔，所述第一静触点调节螺丝和第二静触点调节螺丝的前端设有同所述动触点配合的静触点；所述控制装置具有两个相对设置的内侧面，内侧面上设有两个弹簧弹力刻度尺，且两个所述弹簧弹力刻度尺位于所述控制装置相对的两个内侧面上，所述第一静触点调节螺丝和第二静触点调节螺丝上设有同所述弹簧弹力刻度尺配合的指针。进一步地，所述的外部机构为底座、受驱动设备的不动体或减速机的壳体上；所述轴同驱载物同轴，或所述轴同所述驱载物的驱动轴通过联轴器连接。进一步地，所述轴同减速机或增速机的输入轴同轴，或所述轴同减速机或增速机的输入轴通过联轴器连接。进一步地，所述转子中心具有空心轴，所述空心轴的中心具有异形孔，所述定子中心具有轴承安装孔，所述轴承安装孔内安装有轴承，所述空心轴套装在所述轴承的内圈中，电机中心具有的异形孔套装在所述轴的异型端固定连接。进一步地，所述电机上还设有编码器和温控器，所述传感器与所述显示器和控制器相连；所述传感器为称重传感器、拉力传感器、压力传感器、拉压力传感器、智能传感器或弹簧。进一步地，电机通电工作前，把所述控制装置、传感器或定子防转装置与所述轴的轴心之间的长度数值，设定为力臂的长度数值，输入显示器和控制器，把电机额定扭矩数值或受驱动设备的额定扭矩数值，设定为电机工作中需要设定的额定扭矩数值，输入显示器和控制器，电机通电工作时所述电机定子为所述电机转子提供动力，所述动力驱动所述转子带动所述轴转动并且所述轴驱动受驱动设备。同时在所述电机定子上产生与所述动力大小相等，方向相反的力，所述方向相反的力驱动所述定子带动定子防转装置把所述方向相反的力作用在所述传感器上，所述传感器设置在所述定子防转装置和所述控制装置之间，并且控制装置连接固定在外部不动体上，这时所述传感器就能够监测到电机工作中实时输出的扭力数值，并且把所述电机工作中实时输出的扭力数值传递到与所述传感器连接的显示器和控制器，所述力臂的长度数值已预先输入显示器和控制器，显示器和控制器根据输入的所述力臂的长度数值，与所述传感器传递的所述传感器实时监测到的电机工作中输出的扭力数值，通过显示器和控制器的计算，计算所述扭力数值与所述力臂的长度数值的乘积获得电机工作中实时输出的扭矩数值，所述显示器和控制器实时显示监测电机工作中输出的扭矩数值，与预先输入显示器和控制器的所述设定的额定扭矩数值对比，当监测到的电机工作中实时输出的扭矩数值大于所述设定的额定扭矩数值时，所述显示器和控制器报警或控制所述电机停止工作。进一步地，所述传感器也可以是智能传感器，当所述传感器是智能传感器时，电机通电工作前，把所述控制装置、智能传感器或定子防转装置与所述轴的轴心之间的长度数值，设定为力臂的长度数值，输入智能传感器，把电机额定扭矩数值或受驱动设备的额定扭矩数值，设定为电机工作中需要设定的额定扭矩数值，输入显示器和控制器，电机通电工作时所述电机定子为所述电机转子提供动力，所述动力驱动所述转子带动所述轴转动并且所述轴驱动受驱动设备。同时在所述电机定子上产生与所述动力大小相等，方向相反的力，所述方向相反的力驱动所述定子带动定子防转装置，把所述方向相反的力作用在所述智能传感器上，所述智能传感器设置在所述定子防转装置和控制装置之间，并且控制装置连接固定在外部不动体上，这时所述智能传感器就能够实时监测电机工作中输出的扭力数值，并且智能传感器把所述实时监测电机工作中输出的扭力数值，与已预先输入智能传感器所述力臂的长度数值，通过智能传感器的计算，计算所述扭力数值与所述力臂的长度数值的乘积获得电机工作中时实输出的扭矩数值，并且把所述电机工作中实时输出的扭矩数值传递到所述显示器和控制器，所述显示器和控制器实时显示监测电机工作中输出的扭矩数值，与预先输入显示器和控制器的所述设定的额本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，其特征在于，包括：转子、定子、轴、传感器、定子防转装置和控制装置；所述轴同所述转子、定子同轴设置，且所述轴端部于所述转子的转子中心孔连接固定，所述定子的定子中心孔内装配有轴承，且所述轴穿过所述定子中心孔内的轴承内孔，所述轴和所述转子能够转动；所述定子防转装置固定连接在所述定子上，且位于远离所述转子的端面上，所述定子防转装置固定于所述轴承的圆周外部；所述控制装置同外部机构固定连接，所述控制装置能够控制所述定子防转装置绕所述轴顺时针或逆时针转动的范围，使所述定子防转装置的转动范围在大于0度小于360度；所述传感器设置于所述控制装置和所述定子防转装置之间，所述传感器连接显示器和控制器。

【技术特征摘要】
1.一种用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，其特征在于，包括：转子、定子、轴、传感器、定子防转装置和控制装置；所述轴同所述转子、定子同轴设置，且所述轴端部于所述转子的转子中心孔连接固定，所述定子的定子中心孔内装配有轴承，且所述轴穿过所述定子中心孔内的轴承内孔，所述轴和所述转子能够转动；所述定子防转装置固定连接在所述定子上，且位于远离所述转子的端面上，所述定子防转装置固定于所述轴承的圆周外部；所述控制装置同外部机构固定连接，所述控制装置能够控制所述定子防转装置绕所述轴顺时针或逆时针转动的范围，使所述定子防转装置的转动范围在大于0度小于360度；所述传感器设置于所述控制装置和所述定子防转装置之间，所述传感器连接显示器和控制器。2.根据权利要求1所述的用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，其特征在于，所述定子防转装置为凸块，所述控制装置为凹槽或通孔，所述凸块设置于固定不动的所述控制装置的凹槽或通孔内，且所述传感器设于所述凹槽或通孔内。3.根据权利要求1所述的用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，其特征在于，所子定子防转装置为凹槽或通孔，所述控制装置为凸块，所述控制装置的凸块设置于所述定子防转装置的凹槽或通孔内，且所述传感器设置于所述凹槽或通孔内。4.根据权利要求2所述的用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，其特征在于，当所述传感器为弹簧时，所述控制装置上设有静触点、静触点调节螺丝、指针和弹簧弹力刻度尺。5.根据权利要求4所述的用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，其特征在于，所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和第二弹簧分别设置在定子防转装置的凸块的两侧，所述第一弹簧和第二弹簧位于所述定子防转装置和所述控制装置的内侧面之间，所述定子防转装置凸块设于所述控制装置的凹槽或通孔中间，在所述定子防转装置凸块上设有两个动触点，且两个所述动触点位于所述凸块两侧，所述静触点调节螺丝包括第一静触点调节螺丝和第二静触点调节螺丝，所述控制装置上设有供所述第一静触点调节螺丝和第二静触点调节螺丝安装的丝孔，所述第一静触点调节螺丝和第二静触点调节螺丝的前端设有同所述动触点配合的静触点；所述控制装置具有两个相对设置的内侧面，内侧面上设有两个弹簧弹力刻度尺，且两个所述弹簧弹力刻度尺位于所述控制装置相对的两个内侧面上，所述第一静触点调节螺丝和第二静触点调节螺丝上设有同所述弹簧弹力刻度尺配合的指针。6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的用于监测电机工作中电机的动态扭矩的方法及其电机，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张久军，张艳双，马春艳，
申请(专利权)人：张久军，
类型：发明
国别省市：辽宁,21