[发明专利]一种基于U型电磁耦合结构的轧机扭矩在线遥测系统

权利要求书

1.一种用于轧机扭矩测量的电磁耦合结构，其特征在于，所述电磁耦合结构包括一次侧U型磁芯、一次侧线圈和二次侧线圈；所述一次侧线圈均匀绕设在所述一次侧U型磁芯的三边上；所述二次侧线圈为圆环形，套设在需要测量扭矩的旋转轴上，且与所述旋转轴固定连接；

所述二次侧线圈的边沿置于所述一次侧U型磁芯内，且处于中心位置；所述旋转轴置于所述一次侧U型磁芯开口的上方；

所述二次侧线圈为PCB覆铜板制成的平面螺旋线圈；

当所述旋转轴正常工作时，所述二次侧线圈随所述旋转轴一起转动，同时所述一次侧U型磁芯和所述一次侧线圈固定不动。

2.根据权利要求1所述的用于轧机扭矩测量的电磁耦合结构，其特征在于，所述一次侧U型磁芯为铁氧体磁芯，所述一次侧线圈为高频利兹线圈。

3.一种基于U型电磁耦合结构的轧机扭矩在线遥测系统，其特征在于，所述系统包括：如权利要求1-2任一所述的用于轧机扭矩测量的电磁耦合结构、一次侧高频逆变电源电路、二次侧工作电路和频率跟踪控制电路；所述一次侧高频逆变电源电路，用于为一次侧提供高频逆变电源；所述二次侧工作电路用于实现二次侧的正常工作；

所述频率跟踪控制电路用于对所述二次侧工作电路的电流进行采样并进行频率跟踪，并根据频率跟踪信息对所述一次侧高频逆变电源电路进行频率控制。

4.根据权利要求3所述的基于U型电磁耦合结构的轧机扭矩在线遥测系统，其特征在于，所述频率跟踪控制电路为基于锁相环技术的频率跟踪控制电路。

5.根据权利要求4所述的基于U型电磁耦合结构的轧机扭矩在线遥测系统，其特征在于，所述频率跟踪控制电路具体包括依次连接的电流检测电路、移相电路、相位补偿电路、锁相环控制电路、ADC电路和PWM控制电路；

其中，所述电流检测电路与所述二次侧工作电路连接，所述PWM控制电路与所述一次侧高频逆变电源电路连接。

6.根据权利要求5所述的基于U型电磁耦合结构的轧机扭矩在线遥测系统，其特征在于，所述频率跟踪控制电路还包括WIFI收发模块，所述WIFI收发模块分别与所述ADC电路以及所述PWM控制电路连接，用于实现数据的无线传输。

7.根据权利要求6所述的基于U型电磁耦合结构的轧机扭矩在线遥测系统，其特征在于，所述WIFI收发模块包括WIFI接收模块和WIFI发送模块；所述WIFI接收模块、所述PWM控制电路和所述一次侧高频逆变电源电路设于密封的主控单元盒内。

8.根据权利要求3所述的基于U型电磁耦合结构的轧机扭矩在线遥测系统，其特征在于，所述频率跟踪控制电路还用于：根据对所述二次侧工作电路的电流采样数据得到旋转轴的扭矩信号，并将所述扭矩信号传输至显示模块进行显示，实现对扭矩信号的预警。