本實用新型屬于集裝箱碼頭裝卸設(shè)備的電器自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集裝箱碼頭大型設(shè)備編碼器測試裝置。

背景技術(shù)：

龍門吊和橋吊是港口的主要設(shè)備，編碼器是龍門吊和橋吊進行集裝箱裝卸作業(yè)時，對起升、大車、小車等電機進行閉環(huán)控制的必要機電自動化反饋裝置。港機上編碼器都安裝在電動機尾端或機械傳動軸上，生產(chǎn)作業(yè)中常常因為高溫或者震動，發(fā)生編碼器異常的故障，有時故障呈時有時無，不易判斷。修理過程影響生產(chǎn)作業(yè)時間較長，造成船期延誤等給公司對外服務(wù)帶來負面影響。

龍門吊和橋吊編碼器使用周期受控因素較多，安裝不平整不到位、使用環(huán)境惡劣，長期受油污、溫度過高、機械震動，造成使用壽命長短不一，一般使用年限在3年左右，更換維護費用大。本公司現(xiàn)有41臺新老搭配的輪胎式龍門吊和1臺換箱門機及11臺橋吊，大量的編碼器在這些港機上應(yīng)用著。而編碼器工作方式是依靠電機或機械傳動的中心軸帶動，來讀取測速反饋信號，形成自動化控制。同時編碼器在工作過程中造成的故障占設(shè)備總故障的比例也居高不下，這就需要港機技術(shù)員在編碼器的測試保養(yǎng)上花更多的時間。為了實現(xiàn)編碼器測試維修保養(yǎng)的自動化功能，需要一個自動化的編碼器測試工作臺，使編碼器在真實工況運行下測試，是這次研究的方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種具有體積小、移動方便、實時工況模擬性高、測試準確性高、低成本、低功耗、低復(fù)雜度的集裝箱碼頭大型設(shè)備編碼器測試裝置。

本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，包括電機、調(diào)速裝置、霍爾測速數(shù)顯裝置、電源、轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕、指示燈、示波表，所述的電機的中心軸通過聯(lián)軸器與編碼器相連，電機與調(diào)速裝置間通過控制電路相連接，且該控制電路上串入有雙向可控硅；所述的轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕與調(diào)速裝置間設(shè)有指示燈，調(diào)速裝置通入有電源；所述的霍爾測速數(shù)顯裝置由霍爾速度檢測開關(guān)和速度顯示表組成，其中霍爾速度檢測開關(guān)分別與調(diào)速裝置和電機相連接，速度顯示表與霍爾速度檢測開關(guān)相連接；所述的編碼器與示波表相連。

作為優(yōu)選，所述的電源分為主工作電源和副工作電源，該主工作電源為電機和編碼器提供電源，副工作電源為調(diào)速裝置、霍爾測速數(shù)顯裝置及示波表提供電源。

作為優(yōu)選，所述的指示燈上分別設(shè)置有電源指示、電機正轉(zhuǎn)指示、電機反轉(zhuǎn)指示。

作為優(yōu)選，所述的轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕上分別設(shè)置有正反轉(zhuǎn)調(diào)換按鈕、速度調(diào)整按鈕、電源開關(guān)按鈕。

本實用新型的有益效果為：港機編碼器應(yīng)用量大，測試工作臺功能主要解決測試維保編碼器，具有體積小、移動方便、實時工況模擬性高、測試準確性高、低成本、低功耗、低復(fù)雜度的特點，對編碼器維保修理檢測工作帶來極大便利，使電器技術(shù)人員有個順手的實用型測試裝備，使技術(shù)人員少走維修彎路，讓編碼器得到充分利用，促進提前維護保養(yǎng)思路，杜絕或降低編碼器購置成本，避免因編碼器故障帶來的影響生產(chǎn)作業(yè)情況；另外，本編碼器測試工作臺，還可拓展應(yīng)用到其它行業(yè)上的編碼器測試維保工作。

附圖說明

圖1是本實用新型的編碼器測試裝置方框示意圖。

圖2是本實用新型的編碼器測試裝置電路原理圖。

圖3是本實用新型的編碼器測試裝置示意圖。

附圖中的標號分別為：1、電機；2、調(diào)速裝置；3、霍爾測速數(shù)顯裝置；4、電源；5、轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕；6、指示燈；7、示波表；8、編碼器；9、控制電路；31、霍爾速度檢測開關(guān)；32、速度顯示表。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的介紹：如附圖1至3所示，本實用新型包括電機1、調(diào)速裝置2、霍爾測速數(shù)顯裝置3、電源4、轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕5、指示燈6、示波表7，所述的電機1的中心軸通過聯(lián)軸器與編碼器8相連，電機1與調(diào)速裝置2間通過控制電路9相連接，且該控制電路9上串入有雙向可控硅；所述的轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕5與調(diào)速裝置2間設(shè)有指示燈6，調(diào)速裝置2通入有電源4；所述的霍爾測速數(shù)顯裝置3由霍爾速度檢測開關(guān)31和速度顯示表32組成，其中霍爾速度檢測開關(guān)31分別與調(diào)速裝置2和電機1相連接，速度顯示表32與霍爾速度檢測開關(guān)31相連接；所述的編碼器8與示波表7相連。

所述的電源4分為主工作電源和副工作電源，該主工作電源為電機1和編碼器8提供電源，副工作電源為調(diào)速裝置2、霍爾測速數(shù)顯裝置3及示波表7提供電源。

本實用新型的電機1采用齒輪減速電容運轉(zhuǎn)異步電機，其主要的參數(shù)：

電機額定功率40W，額定電流為0.35A，啟動電容為2.5uf/450V，頻率:50HZ，輸入電壓：AC220V，額定轉(zhuǎn)速1300r/min。

針對拖動編碼器具體的需求，我們選擇了51K40GN-CR齒輪減速電容運轉(zhuǎn)異步電機，其搭配通用小型螺旋齒輪使用，可以緩沖啟動時的沖擊，達到易調(diào)速控制特點，且穩(wěn)定性好。

正反轉(zhuǎn)切換主要用途是改變測試工作臺電機運行旋轉(zhuǎn)方向，即編碼器8的旋轉(zhuǎn)方向，來反映生產(chǎn)作業(yè)時的實際運行工況。用轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕5改變電機運行方向，以達到編碼器8旋轉(zhuǎn)方向的改變。

另外，在此基礎(chǔ)上加上LED識別的指示燈6，紅色代表電源指示，綠色代表電機正轉(zhuǎn)指示，黃色代表電機反轉(zhuǎn)指示，使各狀態(tài)一目了然。

調(diào)速裝置2的原理與作用：

本調(diào)速裝置原理：調(diào)速裝置2內(nèi)的單相交流電機調(diào)速器的工作原理是在電機1的控制電路9中串入雙向可控硅，通過積分器與轉(zhuǎn)速給定信號比較，其誤差放大后和過零觸發(fā)信號經(jīng)驅(qū)動移相觸發(fā)器實現(xiàn)電壓自動調(diào)整從而使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在給定值，控制雙向可控硅的導(dǎo)通角從而控制電機1的端電壓。需要改變轉(zhuǎn)向時,只需將電機1正反轉(zhuǎn)接頭對換即可；該控制電路9是帶反饋可控硅調(diào)壓電路。

本調(diào)速裝置2采用AC220V供電，頻率50HZ，最大電流5A，可帶動電機功率為6-140W，調(diào)速反應(yīng)靈敏度0.5％，通過雙向SCR，改變其導(dǎo)通角來進行速度調(diào)節(jié)，可完全適應(yīng)測試工作臺電機1調(diào)速拖動編碼器8。

霍爾測速數(shù)顯裝置構(gòu)成及選型

霍爾測速數(shù)顯裝置工作原理：有兩部分組成，霍爾速度檢測開關(guān)31和速度顯示表32?；魻査俣葯z測開關(guān)31是由是一種利用霍爾效應(yīng)的磁感應(yīng)式電子開關(guān)，屬于有源磁電轉(zhuǎn)換器件。當霍爾感應(yīng)頭與磁鐵處于垂直狀態(tài)，兩端產(chǎn)生電位差，將這個信號傳給速度顯示表32并計數(shù)1，在一分鐘內(nèi)，如此反復(fù)，就完成了轉(zhuǎn)速測量工作。

速度顯示表32的測速范圍：9999-3.8轉(zhuǎn)/分鐘，輸入電源：DC8-24V或AC6-18V，輸出電流：20MA供傳感器用，4位LED顯示，采用低速測周期，高速測頻率，通過算法使整個測量范圍保持高精度，能瞬時反映轉(zhuǎn)速，如停機時能立即顯示零，并使顯示數(shù)據(jù)不閃爍。采用精密的電壓基準源，溫度系數(shù)小，采用光耦隔離，數(shù)字濾波，抗干擾性能好，工作穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于測速，故選擇此款。

測試裝置的電源解決方案

主工作電源AC220V解決方案：采用安全隔離變壓器，使測試臺與市電安全隔離，同時又可預(yù)防電源諧波干擾，防止影響編碼器8的測試精度。由此，既可實現(xiàn)提高測試精度又能確保人員的安全。

副工作電源解決方案：采用變壓器降壓，經(jīng)橋式整流濾波穩(wěn)壓后，產(chǎn)生DC12V的穩(wěn)定電壓，此電壓完全可滿足調(diào)速控制、速度顯示表32的供電要求。

港機編碼器測試裝置運行過程

港機編碼器測試臺控制流程：測試臺接通電源4，按需選擇正反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕5，使正反轉(zhuǎn)控制命令切換到電機1，相應(yīng)指示燈6點亮；通過調(diào)速裝置2控制電機1的速度，同時霍爾速度檢測開關(guān)31內(nèi)的霍爾傳感器檢測到電機1的速度，使電機1轉(zhuǎn)速反應(yīng)在速度顯示表32上。此速度也就是編碼器8實時旋轉(zhuǎn)速度和運轉(zhuǎn)方向，能較好的反應(yīng)機上實時運行速度的狀態(tài)。

測試工作臺上的編碼器8的緩沖聯(lián)軸器

本實用新型為了適應(yīng)編碼測試應(yīng)用，開發(fā)了同港機上相同的編碼器8連接電機1中心軸的聯(lián)軸器，聯(lián)軸器主要數(shù)據(jù)是根據(jù)編碼器中心軸的長度，兩邊孔徑，緊固的特點，使測試臺能與各種品牌的編碼器進行連接測試。

本測試裝置可配合示波表7測波形

本實用新型依據(jù)港機實時工況進行運行，編碼器8是以波形正常與否為依據(jù)。所以結(jié)合示波表7對編碼器8輸出波形進行直觀觀察，通過測量跟蹤，讓有故障的編碼器8暴露出來，另外對時有時無的隱蔽性故障編碼器，進行故障跟蹤，直至修復(fù)。

另外，本實用新型可與任何示波表匹配測量，不受測試臺的約束。

本實用新型不局限于上述實施方式，不論在其形狀或材料構(gòu)成上作任何變化，凡是采用本實用新型所提供的結(jié)構(gòu)設(shè)計，都是本實用新型的一種變形，均應(yīng)認為在本實用新型保護范圍之內(nèi)。