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专利号: 201911202425X
申请人: 郑州工程技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种机械传动故障检测装置,包括输入功率检测电路、输出功率检测电路、传动故障判断电路、传动故障保护电路,其中输入功率检测电路同输出功率检测电路原理一样,其特征在于,所述输入功率检测电路接收转速传感器检测的传动转速信号和扭矩传感器检测的力矩信号,经调节采样保持时间,并在常开触点开关的同步动作下,使检测的同一刻信号同时进入乘法器进行模拟相乘,得出输入功率信号;

所述传动故障判断电路接收输入功率检测电路输出的输入功率信号和输出功率检测电路输出的输出功率信号,经运算放大器AR3、乘法器D2为核心的除法运算电路计算出转动效率信号,转动效率低时,三极管Q4导通,转动效率信号的降低,使MOS管T1漏源间阻值跟着变大,与电阻R13和电阻R15的分压电压高于三极管Q5发射极电压时,三极管Q5导通、二极管D3导通,预示传动可能出现故障,同时转动效率信号经运算放大器AR4为核心的积分电路计算出转动效率信号变化率,为负向信号时,二极管D2导通,使二极管D2、D3和电阻R14组成的与门电路输出电压,预示传动出现故障,三极管Q3导通;

所述传动故障保护电路在三极管Q3导通时,转动效率信号经三极管Q6、三极管Q7、电容C8、电感L2组成的升压电路升压,升压电压的大小首先通过三极管Q8、三极管Q9计算出与传动效率为1时对应的电压+10V的差值,再通过向电容C9充电,实现根据故障的严重程度触发晶闸管VTL3导通的快慢,晶闸管VTL3导通、继电器K2得电,切断机械设备的供电电源,实现故障保护。

2.如权利要求1所述一种机械传动故障检测装置,其特征在于,所述输入功率检测电路包括二极管D1、晶闸管VTL1、晶闸管VTL2,二极管D1的正极连接采样时钟信号,晶闸管VTL1的阳极连接转速传感器检测的传动转速信号,晶闸管VTL2的阳极连接扭矩传感器检测的力矩信号,二极管D1的负极分别连接晶闸管VTL1的控制极、接地电容C1的一端、电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接三极管Q1的基极,三极管Q1的发射极连接地,三极管Q1的集电极分别连接电阻R2的一端、电阻R3的一端,电阻R3的另一端连接三极管Q2A的基极,三极管Q2A的发射极分别连接接地电阻R4的一端、电阻R30的一端、晶闸管VTL2的控制极,电阻R30的另一端连接三极管Q2B的基极、接地电容C30的一端,三极管Q2B的发射极连接地,三极管Q1的集电极、三极管Q2A的发射极连接电源+5V,三极管Q2B的集电极连接继电器K1线圈的一端、二极管D5的正极,继电器K1线圈的另一端、二极管D5的负极连接电源+12V,晶闸管VTL1的阴极分别连接接地电容C2的一端、接地电容C3的一端、运算放大器AR1的同相输入端,运算放大器AR1的反相输入端和输出端经继电器K1常开触点K1-1连接乘法器D1的引脚2,晶闸管VTL2的阴极分别连接接地电容C4的一端、运算放大器AR2的同相输入端,运算放大器AR2的反相输入端和输出端经继电器K1常开触点K1-2连接乘法器D1的引脚1,乘法器D1的引脚3为输入功率检测电路的输出信号。

3.如权利要求1所述一种机械传动故障检测装置,其特征在于,所述传动故障判断电路包括电感L3、电阻R5,电感L3的一端、电阻R5的一端分别输入功率检测电路输出的输入功率信号和输出功率检测电路输出的输出功率信号,电阻R5的另一端分别连接运算放大器AR3的同相输入端、电阻R6的一端,运算放大器AR3的反相输入端通过电阻R7连接地,运算放大器AR3的输出端分别连接电感L1的一端、三极管Q4的发射极、乘法器D1的引脚1、电阻R8的一端,电阻R8的另一端分别连接运算放大器AR4的同相输入端、电阻R10的一端、电容C6的一端,运算放大器AR4的反相输入端通过电阻R9连接地,运算放大器AR4的输出端分别连接电阻R10的另一端、电容C6的另一端、二极管D2的负极,乘法器D1的引脚2分别连接电感L3的另一端、接地电容C9的一端,乘法器D1的引脚3连接电阻R6的另一端,电感L1的另一端分别连接接地电容C5的一端、三极管Q3的集电极、电阻R20的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端,电阻R20的另一端连接三极管Q4的基极,三极管Q4的集电极分别连接接地电解电容E2的正极、电阻R11的一端,电阻R11的另一端连接MOS管T1的栅极,MOS管T1的源极分别连接接地电阻R15的一端、接地电容C7的一端,MOS管T1的漏极分别连接电阻R14的一端、电阻R13的另一端,电阻R14的另一端连接三极管Q5的基极,三极管Q5的发射极连接稳压管Z2的负极,稳压管Z2的正极连接地,三极管Q5的集电极连接二极管D3的负极,二极管D3的正极分别连接电阻R12另一端、二极管D2的正极、三极管Q3的基极。

4.如权利要求1所述一种机械传动故障检测装置,其特征在于,所述传动故障保护电路包括电感L2、电阻R30、电阻R16,电感L2的一端分别连接三极管Q6的发射极、三极管Q3的发射极,电阻R16的一端连接三极管Q5的集电极,电阻R30的一端连接三极管Q3的基极,电感L2的另一端分别连接电容C8的另一端、三极管Q7的集电极、三极管Q8的基极,电阻R30的另一端分别连接三极管Q6的基极、电容C8的一端,电阻R16的另一端分别连接三极管Q6的集电极、电阻R17的一端,三极管Q7的发射极连接地,三极管Q8的发射极和三极管Q9的集电极连接电源+10V,三极管Q8的集电极连接三极管Q9的基极,三极管Q9的发射极连接电阻R18的一端,电阻R18的另一端连接接地电容C9的一端、电阻R19的一端,电阻R19的另一端经双向二极管D2连接晶闸管VTL3的控制极,晶闸管VTL3的阴极连接地,晶闸管VTL3的阳极分别连接继电器K2线圈的一端、二极管D4的正极,继电器K2线圈的另一端、二极管D4的负极连接电源+24V。