Основные сведения
Тахометры
Тахометр – устройство для измерения скорости вращения вала. В состав тахометра входят датчик и приемник скорости, а также линия электропередачи, соединяющая датчик и приемник.
В зависимости от принципа действия, различают два вида тахометров:
1. механические;
2. электрические.
Электрические тахометры предназначены для измерения частоты вращения греб-
ных валов, главных двигателей, турбонагнетателей, дизель-генераторов, вспомогательных механизмов и др.
В состав установки тахометров независимо от принципа работы входят датчик, ука
затели частоты вращения и проводная линия связи.
В качестве датчиков скорости используют генераторы постоянного или переменно
го тока, напряжение которых пропорционально скорости вала.
В качестве приемников скорости используют вольтметры постоянного или перемен
ного тока, шкала которых градуируется непосредственно в единицах измерения скорости вала (чаще всего, в об / мин).
В качестве линий связи используют 2- или 3-проводные кабели (на постоянном токе – 2-проводные, на переменном – 3-проводные, в зависимости от типа тахометра).
На судах применяют следующие типы тахометров:
1. тахометры вольтметрового типа;
2. индукционные тахометры;
3. компенсационные тахометры.
На судах чаще других применяются тахометры вольтметрового типа и индукцион-
ные тахометры..
Тахометр вольтметрового типа – это генератор постоянного тока специального
исполнения небольшой мощности.
. Как известно из курса электротехники, э.д.с. генератора постоянного тока (В)
Е = сnФ,
где с – конструктивный коэффициент (постоянная величина);
n – частота вращения якоря генератора, об / мин;
Ф - магнитный поток полюсов генератора, Вб.
В тахометрах данного типа магнитный поток создается полюсами, выполненными
в виде постоянных магнитов (т.е. на полюсах нет обмотки возбуждения). Поэтому этот
поток есть величина постоянная.
Значит, с учетом того, что конструктивный коэффициент «с» и магнитный поток Ф – величины постоянные, э.д.с прямо пропорциональна частоте вращения якоря
Е = сnФ ≡ n.
Поэтому шкалу измерителя скорости - вольтметра можно отградуировать непосред
ственно в единицах измерения скорости – в об / мин (или радианах в секунду).
Прямо пропорциональная зависимость между скоростью и э.д.с. позволяет полу-
чить равномерную шкалу на вольтметре, что облегчает снятие отсчета скорости.
Рис. 16.15. Схема включения тахометра (а); схема магнитного шунта (б)
Схема включения тахометра вольтметрового показана на рис. 16.15, а.
Гребной вал через механическую передачу 2 (зубчатые колеса и цепную передачу) передает вращение якорю генератора 3. Последний связан проводами 4 с указателями 5, представляющим собой вольтметры магнитоэлектрической системы.
К одному датчику скорости – генератору подключают несколько тахометров, распо
ложенных в разных местах – в машинном отделении, на мостике и др. Длина проводов ли
нии электропередачи между генератором и тахометрами получается разной, поэтому пока-
зания вольтметров могут отличаться.
Для регулировки показаний в корпус каждого тахометра встраивается корректор - регулировочный резистор, ось которого выведена наружу прибора и имеет гнездо – шлиц. Для регулировки вставляют отвертку в шлиц и поворачивают ось резистора в нуж-
ном направлении, до получения правильного отсчета. Для получения истинного значения скорости вала используют механические тахометры.
Кроме такой индивидуальной регулировки, отдельной для каждого тахометра, воз-
можна общая регулировка показаний всех тахометров одновременно.
Для этой цели служит магнитный шунт, встроенный в корпус генератора (рис. 16.15, б).
Этот шунт из ферромагнитного материала располагается рядом с полюсами посто-
янных магнитов. Магнитный поток, пронизывающий якорь генератора
Ф= Ф- Ф
Ф- магнитный поток постоянных магнитов;
Ф- магнитный поток, проходящий через шунт.
Расстояние между полюсами и шунтом можно изменять при помощи регулировоч-
ного винта. При удалении шунта от полюсов воздушный зазор между шунтом и полюса-
ми увеличивается, поэтому часть магнитного потока полюсов, отбираемая шунтом, умень-
шается. Поэтому увеличивается магнитный поток, проходящий через якорь генератора, а
значит, и э.д.с. генератора.
Обычно такую регулировку применяют для компенсации старения постоянных маг
нитов, которое приводит к постепенному уменьшению магнитного потока полюсов.
Отечественной промышленностью изготовляются датчики (генераторы) вольтмет
ровых тахометров типа МЭТ 8/30 (М – морской, Э - электрический, Т – тахометр, 8 – мак
симальное число тахометров, которые можно подключить к генератору, 30 – номинальное напряжение генератора при 1500 об/мин, В).
Указатели тахометров типов М-150, М-160, М-170, М-180, М-185 и М-186 имеют
поворот стрелки на 240°. Указатели некоторых типов имеют светящуюся стрелку и шкалу,
Указатели других типов имеют внутреннее электрическое освещение и светящуюся шкалу.
Основная погрешность при измерении в пределах от 10 до 100% номинального зна
чения частоты вращения вала не превышает ±1% от номинального значения шкалы.
К положительным качествам вольтметровых тахометров относятся: быстрота изме
рения, равномерность градуировки шкалы указателя, простота и надежность действия, возможность подключения к датчику большого числа указателей (до восьми приборов) и небольшая погрешность измерений.
Недостаток этой системы: изменение постоянства магнитного потока полюсов гене
раторов вследствие ударных сотрясений, вибрации и температурных колебаний, а также наличие коллектора, за которым требуется значительный уход.