电动轮电机碳刷监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动轮电机碳刷监控装置，其包括：安装于电动轮电机刷盒内的碳刷，所述碳刷远离电机换向器的一端固定连接有恒压弹簧，所述恒压弹簧远离碳刷的一端按压在电阻应变片上，表征所述碳刷实时位置的电阻应变片接入至监控电路，所述监控电路通过比较碳刷实时位置信号与碳刷报警位置信号从而进行报警和显示处理。本发明专利技术利用碳刷磨损的情况下弹簧压力变化导致电阻应变片的阻值变化，监测碳刷的运行状态；本发明专利技术填补了目前无碳刷监测的空白，保证了电机安全平稳的运行。保证了电机安全平稳的运行。保证了电机安全平稳的运行。

【技术实现步骤摘要】
电动轮电机碳刷监控装置


[0001]本专利技术涉及监控装置领域，尤其涉及一种电动轮电机碳刷监控装置。

技术介绍

[0002]电动轮自卸车以其效率高、运量大、经济型好而成为年开采量千万吨以上露天矿山、大型水利工程的理想运输工具。电动轮电机具有稳定性强的特点，但是电机内部碳刷无法实时监测，只能定期维护，一旦在维护前期碳刷磨损严重从而会造成电机的稳定性下降，从而也会引起电机的损坏。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对上述问题，提供一种能够监测碳刷位置信息的监控装置。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种电动轮电机碳刷监控装置，其包括：安装于电动轮电机刷盒内的碳刷，所述碳刷远离电机换向器的一端固定连接有恒压弹簧，所述恒压弹簧远离碳刷的一端按压在电阻应变片上，表征所述碳刷实时位置的电阻应变片接入至监控电路；
[0005]所述监控电路包括：传感器处理单元，所述传感器处理单元的输入端与电阻应变片相连，所述传感器处理单元的输出端与逻辑处理比较单元的输入端相连，所述传感器处理单元用于将电阻应变片电阻值转变为碳刷实时位置信号；显示输入设备，所述显示输入设备的输出端通过串行通讯方式与逻辑处理比较单元的输入端相连，所述显示输入设备用于手动设定碳刷报警位置信号并输入至逻辑处理比较单元；逻辑处理比较单元，所述逻辑处理比较单元用于比较碳刷实时位置信号与碳刷报警位置信号的大小。
[0006]优选方式下，当所述逻辑处理比较单元比较碳刷实时位置信号与碳刷报警位置信号时，若碳刷实时位置信号大于碳刷报警位置信号则不动作；若碳刷实时位置信号小于碳刷报警位置信号则发出报警信号。
[0007]优选方式下，所述监控电路还包括信号处理单元，所述信号处理单元的输入端与逻辑处理比较单元的输出端相连，所述信号处理单元的输出端通过输出I/O单元与显示输入设备的输入端相连，所述信号处理单元用于将逻辑处理比较单元的报警信号转变为相应的报警信息并在显示输入设备中显示。
[0008]优选方式下，所述监控电路还包括供电电源单元，所述供电电源单元用于向监控电路的各单元供电。
[0009]本专利技术的有益效果为：填补了目前无碳刷监测的空白，保证电机安全平稳的运行。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的电动轮电机碳刷监控装置结构示意图；
[0011]图2为本专利技术的电路原理示意图；
[0012]图3为本专利技术的传感器处理单元电路图；
[0013]图4为本专利技术的显示输入设备通讯端口电路图；
[0014]图5为本专利技术的逻辑处理比较单元与信号处理单元电路图；
[0015]图6为本专利技术的输出I/O单元电路图；
[0016]图7为本专利技术的供电电源单元电路图。
具体实施方式
[0017]具体实施例：
[0018]本专利技术利用碳刷和金属的导电原理，连接到以DSP为CPU的监控电路，然后发出警报和信息给显示输入单元。
[0019]电动轮电机正负极各有3个刷盒，6个碳刷，碳刷是恒压弹簧一体式压在刷盒子里。本专利技术制作底部还有电阻应变片的刷盒，利用碳刷磨损的情况下，弹簧压力变化导致电阻应变片的阻值变化。连接到以DSP为CPU的监控电路进行分析处理后，与预先设计好的位置进行比较，然后进行报警和显示处理。
[0020]本专利技术的装置结构如图1所示，包括：安装于电动轮电机刷盒内的碳刷，所述碳刷远离电机换向器的一端固定连接有恒压弹簧，所述恒压弹簧远离碳刷的一端按压在电阻应变片上，表征所述碳刷实时位置的电阻应变片接入至监控电路。
[0021]本专利技术所述监控电路如图2所示，其包括：传感器处理单元，所述传感器处理单元的输入端与电阻应变片相连，所述传感器处理单元的输出端与逻辑处理比较单元的输入端相连，所述传感器处理单元用于将电阻应变片电阻值转变为碳刷实时位置信号；显示输入设备，所述显示输入设备的输出端通过串行通讯方式与逻辑处理比较单元的输入端相连，所述显示输入设备用于手动设定碳刷报警位置值并输入至逻辑处理比较单元；逻辑处理比较单元，所述逻辑处理比较单元用于比较碳刷实时位置信号与碳刷报警位置信号的大小。当所述逻辑处理比较单元比较碳刷实时位置信号与碳刷报警位置信号时，若碳刷实时位置信号大于碳刷报警位置信号则不动作；若碳刷实时位置信号小于碳刷报警位置信号则发出报警信号。
[0022]所述监控电路还包括信号处理单元，所述信号处理单元的输入端与逻辑处理比较单元的输出端相连，所述信号处理单元的输出端通过显示输入设备的串行通讯端口、输出I/O单元与显示输入设备的输入端相连，所述信号处理单元用于将逻辑处理比较单元的报警信号转变为相应的报警信息并在显示输入设备中显示。报警的时候也可通过改变输出I/O单元的状态，从而连接外部设备用于报警相关处理，I/O单元可以输出常开/或者常闭点，然后外部可以连接报警灯或者其他设备连接到输出I/O端口。同时可以在显示输入设备显示故障，因为显示输入设备既能输入，也能读CPU回来的信息。
[0023]所述监控电路还包括供电电源单元，所述供电电源单元用于向监控电路的各单元供电。
[0024]具体地，如图3所示为传感器处理单元电路图，如图5所示为逻辑处理比较单元与信号处理单元电路图，电阻应变片电阻的输出端与传感器处理单元的运算芯片M1的RA引脚相连，所述电阻应变片电阻经过传感器处理单元的运算芯片M1的规格化处理，成为可变电压信号，所述传感器处理单元的运算芯片M1的输出端与逻辑处理比较单元与信号处理单元的主CPU U101的AN4引脚相连。如图4所示为显示输入设备通讯端口电路图，显示输入设备
把报警值通过串行通讯SP232模块输入至逻辑处理比较单元与信号处理单元的主CPU U101的PGC和PGD引脚。如图6所示为输出I/O单元电路图，所述逻辑处理比较单元与信号处理单元的主CPU U101的FAU引脚将比较后的结果输入至输出I/O单元。如图7所示为供电电源单元电路图。
[0025]本专利技术的工作过程为：
[0026](1)选用济南西格玛的BHB120
‑
4AA250(9)的应变片，记录下未磨损时候碳刷的压簧压力的应变电阻值，和每个位置的应变电阻值；
[0027](2)碳刷实时磨损的值，输入到监控电路，然后通过电路的程序运算得出碳刷的实时位置；
[0028](3)设置碳刷位置报警值；
[0029](4)实时监测位置和设定报警值比较，小于等于这个值就报警。
[0030]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动轮电机碳刷监控装置，其特征在于，其包括：安装于电动轮电机刷盒内的碳刷，所述碳刷远离电机换向器的一端固定连接有恒压弹簧，所述恒压弹簧远离碳刷的一端按压在电阻应变片上，表征所述碳刷实时位置的电阻应变片接入至监控电路；所述监控电路包括：传感器处理单元，所述传感器处理单元的输入端与电阻应变片相连，所述传感器处理单元的输出端与逻辑处理比较单元的输入端相连，所述传感器处理单元用于将电阻应变片电阻值转变为碳刷实时位置信号；显示输入设备，所述显示输入设备的输出端通过串行通讯方式与逻辑处理比较单元的输入端相连，所述显示输入设备用于手动设定碳刷报警位置信号并输入至逻辑处理比较单元；逻辑处理比较单元，所述逻辑处理比较单元用于比较碳刷实时位置信号与碳刷报警位置信号的大小。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卓彧，石晓东，田龙飞，李颖杰，李琦，张悦芳，金太平，张光阴，杨海军，刘瑶，
申请(专利权)人：北方魏家峁煤电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：