[发明专利]一种非接触式电机功率损耗测量装置及方法

权利要求书

1.一种非接触式电机功率损耗测量装置，其特征在于包括：

转速测量装置，用于在电机运行期间测量齿轮的齿数，并转换成TTL信号，再经处理后获得转速量；

扭矩测量装置，用于在电机运行期间测量主轴旋转角度，并转换成电信号进行放大和滤波，再经过A/D转换进行调整，从而获得扭矩数字量；

定子电压电流测量装置，用于检测所述电机运行期间输入端的输入电压、输入电流和有功功率；

控制器，所述控制器与所述转速测量装置及所述连接定子电压电流测量装置，并通过无线模块与所述扭矩测量装置连接；

监控装置，所述监控装置与所述控制器连接，对转速量、扭矩数字量、输入电压、输入电流、有功功率、功率因素、输入功率、输出功率、功率损耗及转速差进行实时显示，并根据事先决定的控制策略形成输出，直接作用于生产过程。

2.如权利要求1所述非接触式电机功率损耗测量装置，其特征在于：

所述转速测量装置包括相连接的光电传感器和微型处理器，其中所述光电传感器对运转过程中驱动电机的齿数测量以获得TTL信号，所述微型处理器用于将所述TTL信号处理获得转速量。

3.如权利要求1所述非接触式电机功率损耗测量装置，其特征在于：

所述扭矩测量装置包括依次连接的弹性轴、测量电桥、放大滤波模块、A/D转换模块，且弹性轴与电机主轴连接，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化，通过对微弱的电信号进行放大和滤波，再经过A/D转换进行调整，从而实现实时扭矩测量。

4.如权利要求1所述非接触式电机功率损耗测量装置，其特征在于：

所述无线模块第一伪码器、无线发射端、无线接收端以及第二伪码器，其中所述第一伪码器将所述扭矩测量装置输入的扭矩数字量进行整理加密处理，使之为加密信号，无线发射端将加密信号高频调整后发出，无线接收端接收加密信号后，输入至第二伪码器进行解码处理，解码得到的信号再送到所述控制器，并最终在所述监控装置显示。

5.如权利要求1所述非接触式电机功率损耗测量装置，其特征在于：

所述定子电压电流测量装置包括与电机输入端电连接的电压电流互感器，以及用于测量有功功率的功率表。

6.一种非接触式电机功率损耗测量方法，其特征在于包括以下步骤：

对运转过程中驱动电机的齿数测量以获得TTL信号，将所述TTL信号处理获得转速量；

采用传递法将被测转矩传递到弹性元件上，根据弹性元件物理参数的变化来测量转矩从而获得扭矩数字量；

在电机输入端通过电压电流互感获得输入电压、输入电流，并测量有功功率；

对转速量、扭矩数字量、输入电压、输入电流和有功功率进行计算，获得功率因素、输入功率、输出功率、功率损耗及转速差；

将转速量、扭矩数字量、输入电压、输入电流、有功功率以及功率因素、输入功率、输出功率、功率损耗及转速差实时显示。

7.如权利要求6所述非接触式电机功率损耗测量方法，其特征在于还包括以下步骤：

根据转速量、扭矩数字量、输入电压、输入电流、有功功率以及功率因素、输入功率、输出功率、功率损耗及转速差，以事先决定的控制策略形成输出，直接作用于生产过程。

8.如权利要求6所述非接触式电机功率损耗测量方法，其特征在于还包括扭矩数字量的加密传输步骤：

扭矩数字量的取样频率和伪码发生器的拍频相同，或保持整数倍数的关系，同时保持数字信号和伪码信号的起始相位相同的情况下，在数字乘法器进行相乘，相乘后得到加密信号；

将加密信号高频调整，进行高频发射；

产生相同码长，码型且相位对齐的伪码信号与发射的加密信号相乘获取解码信号。