專利名稱：機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置的制作方法
機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置本發(fā)明是一種使用磁電互換原理來實現(xiàn)機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護的裝置。屬機器保護 技術(shù)領(lǐng)域。目前(通用機器)一、機器的堵轉(zhuǎn)是依賴電動機的保護，用電動機的堵轉(zhuǎn)保護代 替機器保護，其實它們不屬于同一類保護技術(shù)范疇，往往造成誤傷，舉例來說，電動機的堵 轉(zhuǎn)故障，十有八九是由機器堵轉(zhuǎn)產(chǎn)生，如機器軸承散架卡死，負(fù)荷大于電動機功率等等，但 現(xiàn)在只能用電動機的堵轉(zhuǎn)保護來排除機器故障，至今尚未見到用機器堵轉(zhuǎn)保護來消除電動 機不發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障。二、機器發(fā)熱部位多來自軸承、軸瓦，軸承與軸瓦過渡發(fā)熱，可能導(dǎo)致 散架、熔化、咬死而產(chǎn)生嚴(yán)重機器故障，但還未見有防止此類故障發(fā)生的辦法。三、機器的運 行，不是每臺機器都配備專人看管，往往是采用巡查方式，由一人值班兼管多臺機器，但值 班室只能看到各臺機器的電源指示燈，對外面的機器運行情況就無法知道了，因此造成機 器損壞了仍無法發(fā)現(xiàn)，或出現(xiàn)重大故障后才去處理。因此，現(xiàn)有技術(shù)還欠缺機器的遠(yuǎn)程監(jiān) 視、堵轉(zhuǎn)保護、超溫保護，報警與事故處理。發(fā)明內(nèi)容是提供一種具有機器遠(yuǎn)程監(jiān)視、堵轉(zhuǎn)保護、超溫保護、報警與事故處理功 能的裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用技術(shù)方法是根據(jù)磁與電可以互為轉(zhuǎn)換原理，在機器 上設(shè)置永久磁場(以下稱磁鐵)和磁力線圈(以下稱線圈)，并在電勢傳輸電路中，串入一 組PTC正溫系數(shù)的熱敏電阻，作為機器超溫保護，方法是將熱敏電阻埋入機器發(fā)熱部位。當(dāng) 機器運行時，機器運動部位的磁鐵，就會切割機架上的線圈而產(chǎn)生電動勢(以下稱電勢)， 電勢由線圈輸出端傳輸?shù)饺龢O管基極，使三極管導(dǎo)通，運行發(fā)光二極管點亮，指示機器運行 正常。機器運行中發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障，機器運動部位的磁鐵，就不再切割機架上的線圈，成為零 電勢；當(dāng)機器發(fā)熱部位超溫時，熱敏電阻阻值增大，雖然線圈輸出端電勢不變，但基極電勢 被阻斷，成為低電勢，無論是零電勢或低電勢，都會使三極管截止，則運行發(fā)光二極管熄減， 故障發(fā)光二極管閃光，喇叭發(fā)出斷續(xù)音響，提出故障警告，同時進(jìn)行故障處理，從而達(dá)到發(fā) 明的目的，由此產(chǎn)生的效益是提高機器管理水平，減輕勞動強度，減少機器故障發(fā)生。


圖1是機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置原理圖。圖2是故障發(fā)生后切除電動機電源線路圖。用具體實施方式
結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明本發(fā)明是由磁電互換器、電勢傳輸電路、檢測電路、機器監(jiān)視電路、報警與執(zhí)行電 路組成。參照圖1，磁電互換器由磁鐵1和線圈2組成。磁鐵1固定在機器運動部位，線圈 2對應(yīng)磁鐵1固定在機架上，磁鐵1與線圈2之間保持3-10毫米間隙，以防碰撞。機器運行 時，其運動方式可分為旋轉(zhuǎn)或雙向直線運動，無論做何種方式運動，每運動一個周期，磁鐵1 會切割線圈2—次，每切割一次，線圈2就會產(chǎn)生一個正弦交流電勢，當(dāng)機器連續(xù)運動時，磁 鐵2就會連續(xù)切割線圈2而產(chǎn)生平穩(wěn)的電勢，電勢由線圈2 二端輸出；當(dāng)機器在運行中發(fā)生 堵轉(zhuǎn)故障，磁鐵1不再切割線圈2而成零電勢，由此可見線圈2 二端有電勢輸出時就證明機器安全運行，零電勢輸出時就證明機器發(fā)生了堵轉(zhuǎn)故障。參照圖1，電勢傳輸電路由熱敏電阻3、電容4、三極管5組成。因為磁鐵1和線圈 2是安裝在機器上，監(jiān)視與保護裝置是安置在工作室，所以需要傳輸電路做遠(yuǎn)程聯(lián)絡(luò)，為增 添機器超溫保護，在傳輸電路上加串一組PTC型熱敏電阻3、熱敏電阻3從RT1-RT3共三只， 分別埋設(shè)在機器發(fā)熱部位，熱敏電阻3在常溫下阻值很小，不足影響電勢傳輸，電容4是電 勢濾波電容，其正極和三極管5基極接在傳輸電路上，電容4負(fù)極和三極管5發(fā)射極接負(fù)電 源。當(dāng)三極管5基極有電勢時導(dǎo)通，電勢是機器正常運行的象征，經(jīng)三極管5把電勢轉(zhuǎn)變?yōu)?低電位從集電極輸出；當(dāng)三極管5基極呈零電勢時截止，零電勢是機器發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障的象 征，由三極管5把零電勢轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢粡募姌O輸出；當(dāng)三極管5基極呈低電勢時截止，低 電勢是機器發(fā)生超溫故障的象征，由三極管5把低電勢轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢粡募姌O輸出。為此 可歸納為三極管5集電極呈低電位時機器運行正常，呈高電位時機器發(fā)生了故障(故障包 括堵轉(zhuǎn)和超溫)。參照圖1，檢測電路由電阻6、電容7、二極管8、三極管9和三極管10組成。檢測 的目的是區(qū)別正常與故障電勢，由于機器的運動一般每分鐘從幾十到幾百周/次，甚致速 度會更低，因此就可能出現(xiàn)電勢時有時無，造成電路混亂，為此采取R · C延時來檢測，延時 時間規(guī)定為5-7秒(7秒堵轉(zhuǎn)不傷電機)，若電勢的間隔在這規(guī)定的延時時間范圍內(nèi)產(chǎn)生，屬 正常運行電勢，如果超過規(guī)定時間仍無電勢產(chǎn)生，則屬故障。電勢是通過三極管5基極轉(zhuǎn)變 為電位從集電極輸出。檢測電路中R-C延時電阻6、電容7正極，會同三極管9基極接在三 極管5集電極，當(dāng)三極管5集電極斷續(xù)輸出低電位時，因受電容7制約而使三極管9基極達(dá) 不到高電位而截止，三極管10集電極就有穩(wěn)定高電位輸出；相反當(dāng)電容7充電達(dá)到高電位 時，使三極管9導(dǎo)通，三極管10集電極則輸出低電位。放電二極管8正極接電容7正極，放 電二極管8負(fù)極接正電源，放電二極管8是為R · C延時電路中的積存電荷放電，為達(dá)到較 高的延時準(zhǔn)確度所設(shè)。參照圖1，機器監(jiān)視電路由電阻11、三極管13、發(fā)光二極管14、電阻12、三極管15、 負(fù)電源開關(guān)三極管16組成。機器監(jiān)視電路主要監(jiān)視機器運行是否正常，它將三極管13基 極通過電阻11接入三極管10集電極，三極管10集電極輸出高電位時，三極管13基極呈高 電位導(dǎo)通，接通發(fā)光二極管14電源而點亮，指示機器運行正常，如果機器出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)或超溫 故障停止運行，且超出規(guī)定的5-7秒時間，三極管10集電極將從高電位轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢?，通過 電阻12使三極管15基極呈低電位而截止，使負(fù)電源開關(guān)三極管16基極呈高電位導(dǎo)通，負(fù) 電源由三極管16集電極供給報警與執(zhí)行電路使用，此時三極管13基極亦呈低電位截止，發(fā) 光二極管14熄減，表示機器已經(jīng)停止運行。參照圖1，報警與執(zhí)行電路由單結(jié)晶體管17，三極管18、發(fā)光二極管19、喇叭20和 執(zhí)行繼電器21組成。當(dāng)機器發(fā)生故障后，負(fù)電源開關(guān)三極管16已經(jīng)導(dǎo)通負(fù)電源，電路中的 三極管18基極受單結(jié)晶體管17第一基極脈沖電位而斷續(xù)導(dǎo)通，使三極管18集電極上的發(fā) 光二極管19閃光，喇叭20發(fā)出斷續(xù)報警音響。執(zhí)行繼電器21獲電后，其常開觸頭J-I閉 合，鎖住負(fù)電源，延時斷開常閉觸頭J-2開始延時，延時時間從0-120秒，在延時期間之內(nèi)， 故障可以采用人工排除，但超過延時時間，則自動斷開電動機電源。排除故障還可以把延時 斷開常閉觸頭J-2的延時時間調(diào)至零位，成為全自動排除故障，也可以把J-2觸頭退出電 路，純用人工排除故障。J-2觸頭接線參照圖2進(jìn)行，觸頭一端接交流380伏電源，另一端接交流接觸器KM的線圈。 機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其工作全過程是磁鐵1切割線圈2而產(chǎn)生電勢，使三極 管5基極得到傳輸進(jìn)來的電勢而導(dǎo)通，三極管5把電勢轉(zhuǎn)換為低電位由集電極輸出，因為受 電容7的限制，若低電位間隔時間不超過規(guī)定的5-7秒，那么三極管9基極因達(dá)不到高電位 而截止，由三極管10集電極輸出高電位，高電位通過電阻11使三極管13導(dǎo)通，發(fā)光二極管 14得電點光，指示機器正常運行。當(dāng)機器發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障，磁鐵1不再切割線2成零電勢，或 發(fā)生超溫故障，電勢被阻斷為低電勢，所以三極管5基極則因零電勢或低電勢而截止，此時 R · C電路中電阻6向電容7充電，三極管9基極達(dá)到高電位時導(dǎo)通，三極管10集電極輸出 低電位，使三極管13截止，發(fā)光二極管14熄減，指出機器已發(fā)生故障，同時三極管10集電 極的低電位，亦使三極管15截止，負(fù)電源開關(guān)三極管16基極獲高電位導(dǎo)通，由集電極輸出 負(fù)電源供報警與執(zhí)行電路使用，單結(jié)晶體管17獲負(fù)電源后，其第1基極輸出脈沖電位，使三 極管18時通時斷，因此發(fā)光二極管19閃光，喇叭20發(fā)出斷續(xù)音響報警。執(zhí)行繼電器21得 電后其常開觸頭J-I閉合，鎖住負(fù)電源，延時斷開觸頭J-2開始延時，在延時期間，故障可以 采用人工排除，但超過延時時間，則自動斷開電動機電源，根據(jù)實施例說明，機器的監(jiān)視與 保護可以同步實現(xiàn)。
權(quán)利要求
本發(fā)明是一種使用磁電互換原理來實現(xiàn)機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護的裝置，它由磁電互換器、電勢傳輸電路、檢測電路、機器監(jiān)視電路、報警與執(zhí)行電路組成。其特征是A、磁鐵(1)固定在機器運動部位；B、線圈(2)對應(yīng)磁鐵(1)固定在機架上；C、熱敏電阻(3)經(jīng)串聯(lián)后，一端接線圈(2)輸出端，另一端接電容(4)正極和三極管(5)基極；D、R·C延時電路的電阻(6)和電容(7)正極，會同三極管(9)基極，一起接在三極管(5)集電極；E、放電二極管(8)正極接電容(7)正極，放電二極管(8)負(fù)極接正電源；F、三極管(13)基極通過電阻(11)接三極管(10)集電極，三極管(13)集電極接發(fā)光二極管(14)負(fù)極，發(fā)光二極管(14)正極接正電源，三極管(13)發(fā)射極接負(fù)電源；G、負(fù)電源開關(guān)三極管(16)基極接三極管(15)集電極，三極管(15)基極通過電阻(12)接三極管(10)集電極，負(fù)電源開關(guān)三極管(16)發(fā)射極接負(fù)電源，集電極接報警與執(zhí)行電路負(fù)戴；H、三極管(18)基極接單結(jié)晶體管(17)第一基極，三極管(18)集電極接發(fā)光二極管(19)負(fù)極和喇叭(20)，發(fā)光二極管(19)正極和喇叭(20)另一端接在正電源，三極管(18)發(fā)射極接負(fù)電源；I、執(zhí)行繼電器(21)一端接正電源，另一端接負(fù)電源開關(guān)三極管(16)集電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其特征是磁鐵(1)和線圈(2)之 間保持3-10毫米間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其特征是線圈(2)輸出端，電容 (4)負(fù)極和三極管(5)發(fā)射極接負(fù)電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其特征是熱敏電阻(3)的熱敏電 阻RTl、RT2、RT3分別安置在機器不同的發(fā)熱部位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其特征是R·(延時電路中的電阻(6)另一端接正電源，電容(7)負(fù)極接負(fù)電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其特征是R-C延時電路的延時時 間為5-7秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其特征是執(zhí)行繼電器(21)的常開 觸頭J-I 一端接三極管(16)發(fā)射極，另一端接集電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其特征是執(zhí)行繼電器(21)的延時 斷開觸頭J-2的一端接交流380伏電源，另一端接交流接觸器(KM)的線圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護裝置，其特征是執(zhí)行繼電器(21)的延時 斷開觸頭J-2，延時斷開時間從0-120秒。
全文摘要
本發(fā)明是一種使用磁電互換原理來實現(xiàn)機器遠(yuǎn)程監(jiān)視與保護的裝置。它具有遠(yuǎn)程監(jiān)視、堵轉(zhuǎn)及超溫保護、報警與事故處理功能。實施方法是將磁鐵固定在機器運動部位，線圈對應(yīng)磁鐵固定在機架上，當(dāng)機器連續(xù)運動時，磁鐵就會連續(xù)切割線圈而產(chǎn)生電勢，電勢傳輸給三極管而導(dǎo)通，使發(fā)光二極管點亮，指示機器運行正常。當(dāng)機器發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障，則因線圈失去磁場而電勢消失，或者機器超溫引起熱敏電阻阻值增大，導(dǎo)致電勢被阻斷，這二種故障發(fā)生后的結(jié)果，都會使三極管基極失去電勢而截止，則運行發(fā)光二極管熄減，故障發(fā)光二極管閃光，喇叭發(fā)出斷續(xù)報警音響，這時處理故障方式有二種，一種是人工處理，另一種是自動處理，從而達(dá)到機器監(jiān)視與保護同步實現(xiàn)的目的。
文檔編號G05B19/406GK101930224SQ20101025211
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月8日
發(fā)明者廖志堅, 廖煌 申請人:廖煌;廖志堅