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轉(zhuǎn)速測量方法

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  • 發(fā)布時間:2016/11/29 16:55:59
  • 作者:xgj_yinhe

  轉(zhuǎn)速,是性能測試中的一個重要的特性參量,動力機械的許多特性參數(shù)確定都離不開與轉(zhuǎn)速相關(guān)的函數(shù)關(guān)系,所以轉(zhuǎn)速測量是工業(yè)生產(chǎn)各個領(lǐng)域的要點。

  轉(zhuǎn)速測量的方法分為兩大類:直接法和間接法。直接法即直接觀測機械或電機的機械運動,測量特定時間內(nèi)機械運轉(zhuǎn)規(guī)律從而測出機械運動的轉(zhuǎn)速。間接法是因為機械或電機機械運動而產(chǎn)生變化的其他物理量與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系來間接確定轉(zhuǎn)速。因機械或電機的機械運動而產(chǎn)生的變化并與轉(zhuǎn)速有關(guān)的物理量有很多,所以間接測量轉(zhuǎn)速的方法也有很多。

光電碼盤轉(zhuǎn)速測量法

  光電碼盤測速法是在電機轉(zhuǎn)子端軸上固定一個光電碼盤,光電碼盤上設(shè)置有一個或多個能透光的光柵,每個光柵背后都有一個光敏元件對應(yīng)。隨著電機轉(zhuǎn)動,光電碼盤也隨著轉(zhuǎn)動,當(dāng)固定光源照射在光電碼盤上時,透過光柵的光被光敏元件接收并產(chǎn)生脈沖電信號。假如光電碼盤的編碼數(shù)為1,在時間t內(nèi)測量得到的脈沖數(shù)為N,則轉(zhuǎn)速n=60N/(t*1)。碼盤上的編碼數(shù)量越多,測量精度也隨著越高。

光電碼盤測速法示意圖

光電碼盤測速法示意圖

霍爾元件轉(zhuǎn)速測量法

  顧名思義,此方法是利用霍爾開關(guān)元件測轉(zhuǎn)速的。跟光電碼盤測速一樣,霍爾元件測速法也是在電機轉(zhuǎn)軸上安裝一個圓盤,圓盤上若干對小磁鋼,小磁鋼越多,分辨率越高,霍爾開關(guān)則固定在小磁鋼附近,當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時,圓盤上的小磁鋼會一次經(jīng)過霍爾開關(guān),每一個小磁鋼經(jīng)過,霍爾開關(guān)便會輸出一個脈沖,計算單位的脈沖數(shù)就可以確定旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速了。

霍爾元件測速法示意圖

霍爾元件測速法示意圖

離心式轉(zhuǎn)速測量法

  離心式轉(zhuǎn)速表是利用物體旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力來測量轉(zhuǎn)速的。

  我們都知道離心力與轉(zhuǎn)速的換算公式:g=r×11.18×10-6×n2

  其中g(shù)為離心力、r為軌跡曲率半徑、n為轉(zhuǎn)速(r/min)。

  當(dāng)離心式轉(zhuǎn)速表的轉(zhuǎn)軸隨被測物體轉(zhuǎn)動時,離心器上的重物在慣性離心力作用下離開軸心,并通過傳動系統(tǒng)帶動指針回轉(zhuǎn)。當(dāng)指針上的彈簧反作用力矩和慣性離心力矩相平衡時,指針停止在偏轉(zhuǎn)后所指示的刻度值處,即為被測轉(zhuǎn)速值。這就是離心式轉(zhuǎn)速表的原理。測轉(zhuǎn)速時,轉(zhuǎn)速表的端頭要插入電機轉(zhuǎn)軸的中心孔內(nèi),轉(zhuǎn)速表的軸要與電機的軸保持同心,否則易響準確讀數(shù)。

測速發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量法

  測速發(fā)電機即為輸出電動勢與轉(zhuǎn)速成比例的微特電機。利用直流發(fā)電機的電樞電動勢E與發(fā)電機的轉(zhuǎn)速成正比的這一關(guān)系測量轉(zhuǎn)速。測轉(zhuǎn)速時,測速發(fā)電機連接到被測電機的軸端,將被測電機的機械轉(zhuǎn)速變換為電壓信號輸出,在輸出端接一個刻度以轉(zhuǎn)速為單位的電壓表,即可讀出轉(zhuǎn)速。

閃光轉(zhuǎn)速測量法

  利用可調(diào)脈沖頻率的專用電源施加于閃光燈上,將閃光燈的燈光照到電機轉(zhuǎn)動部分,當(dāng)調(diào)整脈沖頻率使黑色扇形片靜止不動時,此時脈沖的頻率是與電機轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速是同步的。若脈沖頻率為,則電機的轉(zhuǎn)速為(r/min)。

漏磁轉(zhuǎn)速測量法

  漏磁測速法是利用異步電動機的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場中由切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流的頻率即為電動機轉(zhuǎn)子頻率和電動機定子電壓頻率的差頻。此差頻乘以60就得到異步電動機的轉(zhuǎn)差,由電網(wǎng)頻率也乘以60得到電動機的同步轉(zhuǎn)速,由同步轉(zhuǎn)速減去轉(zhuǎn)差就得到電動機的轉(zhuǎn)速。

  傳統(tǒng)的測量電機轉(zhuǎn)速的方式一般采用在電機的軸伸端安裝光電式傳感器、編碼器的方法來實現(xiàn),這適用于電機軸伸外露的轉(zhuǎn)速測量場合。但現(xiàn)有的電潛油泵機組及潛水泵機組,基本上都由電動機、離心泵、保護器和分離器等組成,沒有外露的旋轉(zhuǎn)部件,因此無法安裝光電式傳感器及編碼器,部分用戶采用振動法測量其轉(zhuǎn)速,即采用進口的震動轉(zhuǎn)速表測量,誤差較大,且價格不菲,而在做整機試驗時系統(tǒng)是密封的,機組平衡較好,用震動法也無法進行測試。

  此類轉(zhuǎn)速傳感器是非接觸式測量,采用的感應(yīng)式測量原理,解決了電機旋轉(zhuǎn)部件不外露、轉(zhuǎn)速無法進行測量的難題。


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