Изменение частоты вращения роторов

2 3 4 5 6 7 8

Измерение частоты вращения необходимо для: - определения мощности;

- для контроля режимов работы агрегата;

- для определения положения раб. точек на х-ках;

- для ввода этого сигнала в САУ.

Во многих случаях применяются готовые устройства называемые тахометрами.

1. Механические тахометры: см.рис.1.

Недостатки: - механическое присоединение к валу;

- невысокая точность;

- небезопасность (т.к.высокие обороты).

2. Магнито-индукционные тахометры: широко применяется, состоит из 2-х приборов: датчик тахометра и измеритель тахометра – см. рис.2.

ДТЭ (эл. трехфазный генератор переменного тока) вырабатывает ток, а ИТЭ (трехфазный эл. двигатель) поглощает этот ток. Соединение двигателя и стрелки происходит след. образом – рис.3: магниты, закрепленные на валу двигателя ИТЭ при вращении наводят в близко расположенном диске токи Фуко, которые взаимодействуют с магнитным полем магнитов и создают крутящий момент, которому противодействует спиральная пружина. Связь электроиндукционная, угол поворота стрелки пропорционален оборотам и токам Фуко.

Достоинства:

- достаточно высокая точность (0,5-1%) (но недостаточная по требованиям ГОСТа (n=0,25));

- высокая надежность.

Недостатки:

- механическое присоединение к исследуемой машине;

- ДТЭ содержит подшипники, катушку, провода т.е. не термостойкие узлы;

- проблема размещения (надо располагать в сухом прохладном месте);

- наличие вращающихся частей требует аккуратного обращения (не допускаются больш. перепады т-р);

- шумность (из-за вращающихся деталей).

3. Электро- индукционный тахометр: к валу прикреплен зубчатый диск, а рядом с диском установлен постоянный магнит с намотанной катушкой – см. рис.4.

При вращении к постоянному магниту подходит либо зуб, либо впадина (меняется магнитная проводимость, зуб - повышается, впадина - понижается) из-за колебаний магнитного поля в катушке наводится индуктивная ЭДС, сигнал снимается с концов провода. В катушке наводится переменный ток.

Частота тока: , где Z – число зубьев.

Для измерения частоты вращения можно применить частотомер: . Если взять число зубьев z=60, то частотомер покажет сразу обороты в минуту.

Оценка точности: даже промышленный частотомер обеспечивает точность измерения частоты не хуже чем в 1Гц, поэтому, если принять n = 6000 об/мин, f = 100 Гц или f = 100*60 = 6000 об/мин, то:

; , а по ГОСТу δn = 0,25%, т.е. видно что точность высокая и удовлетворяет требованиям ГОСТа).