《电机运行参数监控装置》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机运行参数监控装置（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电机运行参数监控装置一、绪论设计目的电机作为一种拖动动力设备，在机床加工、运输、电力等领域有着广泛的应 用。为了保障电机系统的正常运行，需要通过检测控制装置对它进行监控。重点 监控的参数是电机 A、B、C 三相线圈的温度、电机轴的径向振动振幅，电机轴 的转速。设计的任务和要求 三相交流电动机单向运行主电路、电机控制电路如图1-1 所示。现要求设计 电机运行参数监控装置，对该电机运行三相线圈的温度、出轴转速和振动幅度实 时监控。运行参数监测电机运行过程中，为防止因负荷过大或缺相，造成电机定子线圈过热，要求 实时监测电动机三相定子线圈的温度，测温范围：0200C电机运行过程中，要求实时监测电动机出
2、轴转速，测量范围： 1203500 r/min。 电机在运转过程中，可能会出现轴松动，轴振动幅度过大，轴出现裂痕或断裂现 象，危及设备和人身安全，为防止此现象发生，要求实时监测电动机出轴横向振 幅监测。二、主体部分1）测量方法及传感器的选择A、温度监测：温度的监测选用热敏电阻，当转速超过限定值时，声光报警并控制控制回路 触点断开，进而控制主触点断开从而使电动机停转。热敏电阻的主要特点是： 灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10100倍以上，能检测出10-6 r 的温度变化； 工作温度范围宽，常温器件适用于-55 r315C，高温器件适用温度高于 315C(目前最高可达到2000C),低温器件
3、适用于-273C55C； 体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温 度； 使用方便，电阻值可在0.1100kQ间任意选择； 易加工成复杂的形状，可大批量生产； 稳定性好、过载能力强。 热敏电阻的电阻温度特性可近似地用下式表示：R=R0expB (1/T-1/T0)： R：温度T(K)时的电阻值、 Ro：温度T0、(K)时的电阻值、B:B 值、*T(K)=t(ºC)+273.15。实际上， 热敏电阻的B值并非是恒定的，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达 5K/ C。因此在较大的温度范围内应用式1时，将与实测值之间存在一定误 差。此处，若将式1中的B值用式2所
4、示的作为温度的函数计算时，则可降 低与实测值之间的误差，可认为近似相等。BT=CT2+DT+E，上式中，C、D、E为常数。另外，因生产条件不同造成的B 值的波动会引起常数E发生变化，但常数C、D不变。因此，在探讨B值的 波动量时，只需考虑常数E即可。常数C、D、E的计算，常数C、D、E可由4 点的(温度、电阻值)数据(T0,R0).(T1,R1) .(T2,R2) and(T3,R3)，通过式 36计算。首先由式样3根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3，然后 代入以下各式样。1501-00 7S 50250-20CU1500【Z500 :r二3CQ0 -E S500 -二（可
5、 4000 二C614S00基于热敏电阻的电机过热保护器电路Rt1 Rt2Rt3 :热敏电阻(NTC)，安装在三相绕组附近温度低时：电阻高三极管不导通继电器不吸合电机运行温度高时:电阻低三极管导通继电器吸合电机停止B、电动机出轴转速监测电动机出轴转速监测采用霍尔转速传感器，当转速超过限定值时，声光报警并控 制控制回路触点断开，进而控制主触点断开从而使电动机停转。霍尔传感器主要特点 霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高， 线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点。对测速装置的要求是分辨能力强、 高精度和尽可能短的检测时间。基本原理:利用霍尔效应表达式：UH = KHI
6、B,当被测圆盘上装上N只磁性体时，圆盘每 转一周磁场就变化 N 次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过 放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。霍尔元件和碟钢S才0霍尔元件和硝场关系管脚图04申W+5vJlOk out注意事项：1、霍尔电流传感器本身已经存在滤波电路，输出无须再加装滤波，可直接供单片机的05V的AD采集或比较器直接参与比较，信号非常稳定，而且抗干 扰能力也很强，直接判断，编辑命令即可.2、霍尔电流传感器反应速度一般在 7 微妙，根本不用考虑单片机循环判断 的时间.C、电动机出轴振幅监测电动机的出轴振幅监测采用红外发射接收对管 在电动机的轴横向四周安装直射式红外对管，当轴向振幅过大时，红外对管 监测出并且启动报警装置，声光控报警并控制主触点断开，进而使电动机停转。 应用电路：红外对管的工作原理在该电路中，加比较器 LM311 的目的，是将模拟量转化为开关量，以便于处 理。为使发射有一定的功率，发射回路要求至少不小于 20mA 的电流。5 - 17根据1可选择和左。20
