evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Одна из конструктивныхсхемрис. 4.31,д.преобразователяПреобразовательв стальное я р м о 2. Магнитныйдитпоцентральномувибрационнойскоростиимеет кольцевой магнитпотокпоказанана1, вставленныйо т п о с т о я н н о г о м а г н и т а прохоцилиндрическомусердечникучерез в о з д у ш н ы йз а з о р и к о л ь ц е в о й п о л ю с н о й н а к о н е ч н и к 3. В ц и л и н д р и ч е с к о м воздушномзазоренаходитсянамотаннаянакаркаск а т у ш к а 4.Она м о ж е тперемещаться в в о з д у ш н о м зазоре вдоль оси преобразователя.К а т у ш к у у с л о в н о м о ж н о р а з д е л и т ь н а т р и части I—III ( р и с . 4 . 3 1 , а ) :/ — н а х о д и т с я в н е м а г н и т о п р о в о д а , и м а г н и т н ы й п о т о к в н е е не заход и т , / / — н а х о д и т с я в в о з д у ш н о м з а з о р е , о б р а з о в а н н о м п о л ю с н ы м и нак о н е ч н и к а м и и ц и л и н д р и ч е с к и м с е р д е ч н и к о м .
М а г н и т н ы й п о т о к , прон и з ы в а ю щ и й в и т к и э т о й части к а т у ш к и , н е м е н я е т с я в о в р е м е н и , числ о в и т к о в т а к ж е о с т а е т с я п о с т о я н н ы м . В э т о й ч а с т и к а т у ш к и ЭДС н е на162Рис. 4.31в о д и т с я . Ч а с т ь III к а т у ш к и н а х о д и т с я в н е в о з д у ш н о г о з а з о р а , н о внутримагнитнойсистемы.Магнитныйп о т о к , п р о х о д я щ и й черезвиткиэтой к а т у ш к и , т а к ж е постоянен, н о при в и б р а ц и и к а т у ш к и и з м е н я е т с ячисловитков.И з м е н е н и е числакосцепленияинаводитравномерно.ПриэтомЭДС.ЭДСвитковВиткиприводит к изменению пото-катушкипреобразователяобычно наматываютсяпропорциональнаскорости вибрации.Индукционныеренияугловойпреобразователивиброскорости.могутСхемаприменятьсятакогои дляизмепреобразователяпоказ а н а н а р и с .
4.31,6". О н с о с т о и т и зпостоянного магнита 1, полюсныхнаконечниковстальногоки 4.2,цилиндрическогосердечникаУстройство преобразователя аналогично устройствурическогоизмерительного механизма.3икатушмагнитоэлектПри повороте к а т у ш к и вокругоси сердечника ее п о т о к о с ц е п л е н и е и з м е н я е т с я и в н е й индуцируетсяЭДС, пропорциональная угловой скорости.Тахометрическиепреобразователи.Преобразователипредставляют собой электромашинные генераторы.ра р а с с м о т р и м с и н х р о н н ы й * преобразовательным магнитомэтоготипаВ к а ч е с т в е примес вращающимсяпостоян( р и с .
4 3 2 , а ) : о н с о с т о и т и з с т а т о р а 1 , н а к о т о р о м пом е щ е н а о б м о т к а , и р о т о р а 2 с з а к р е п л е н н ы м н а н е м п о с т о я н н ы м магнитом.Привращениимагнита изменяется поток,п р о х о д я щ и й черезо б м о т к у , и в н е й и н д у ц и р у е т с я переменная Э Д С . Амплитуда и частотаЭДСп р о п о р ц и о н а л ь н ы ч а с т о т е в р а щ е н и я р о т о р а . Ч а с т о т а Э Д С определяетсясоотношением/ =пр/60, г д е п- частота в р а щ е н и я , об/мин;р — ч и с л о пар п о л ю с о в .Налярис.4.32,6приведенасхематахометрическогопреобразоватеп о с т о я н н о г о т о к а с в о з б у ж д е н и е м о т п о с т о я н н о г о м а г н и т а , расположенногона статоре1. Измерительная о б м о т к а расположена на ро-* Преобразователь называется синхронным, так как частота его ЭДС равнаили кратна частоте вращения вала.163Рис.
4.32.т о р е 2, и при е г о в р а щ е н и и в н е й о б р а з у е т с я п е р е м е н н а я Э Д С , к о т о р а я с н и м а е т с я с в р а щ а ю щ е г о с я р о т о р а и п о д а е т с я на с т а т о р с п о м о щ ь юк о л л е к т о р а 3 и с к о л ь з я щ и х п о н е м у щ е т о к . П р и э т о м п е р е м е н н а я ЭДСвыпрямляется.Е с л и в н а г р у з к е п р е о б р а з о в а т е л я течет т о к , т о п р е о б р а з о в а т е л ь отдаетви з м е р и т е л ь н у ю ц е п ь н е к о т о р у ю э л е к т р и ч е с к у ю м о щ н о с т ь . Этаэнергия образована из механической.
Механическая мощностьР М = соМ,(4.134)г д е со — у г л о в а я ч а с т о т а в р а щ е н и я р о т о р а ; М — н е о б х о д и м ы й д л я этого момент, он связан с электрической мощностью соотношениемР э л = т?соМ,(4.135)г д е т? — К П Д .И з п р и в е д е н н ы х с о о т н о ш е н и й в и д н о , ч т о с у в е л и ч е н и е м т о к а , генер и р у е м о г о п р е о б р а з о в а т е л е м , у в е л и ч и в а е т с я м о м е н т н а его в а л у .Импульсные преобразователи.
П р е о б р а з о в а т е л ь э т о г о т и п а ( р и с . 4 . 3 3 )представляет с о б о й к а т у ш к у 1дечником,установленнуюизмеряется;наных3.зубцовс р а з о м к н у т ы м ф е р р о м а г н и т н ы м сервозлевала 2, частота в р а щ е н и явалу монтируетсяСердечниккоторогоодин или н е с к о л ь к о ферромагниткатушкипредварительнонамагничивается.При в р а щ е н и и в а л а з у б п р о х о д и т в б л и з и к а т у ш к и и у м е н ь ш а е т магнитн о е с о п р о т и в л е н и е R M с е р д е ч н и к а , к а к п о к а з а н о н а г р а ф и к е .
В соотв е т с т в и и с э т и м и з м е н я е т с я м а г н и т н ы й п о т о к , п р о х о д я щ и й ч е р е з кат у ш к у , и в н е й и н д у ц и р у е т с я Э Д С е. С в ы в о д о м к а т у ш к и с н и м а е т с я последовательностьчастотедвуполярныхпрохождениязубцовимпульсов,вблизичастотакатушки,которыхравнат.е. пропорциональначастоте в р а щ е н и я в а л а .Вторичнымобразователяпреобразователемявляетсячастоты в р а щ е н и я .164импульсногоиндукционногочастотомер, проградуированныйвпреединицахw\JгЕI11 .*1I1Рис. 4.55Погрешностьныхиндукционныхпреобразователейпреобразователей.ЭДСиндукционп р о п о р ц и о н а л ь н а с к о р о с т и п е р е м е щ е н и я катушки лишьпри у с л о в и и , что и н д у к ц и я В постоянна на п р о т я ж е н и и всегопутиперемещения.ееНепостоянствоиндукции вызываетвозникновение погрешности.Погрешностьиндукционныхпреобразователейтакжевомногомз а в и с и т о т т о к а , к о т о р ы й п о т р е б л я е т в т о р и ч н ы й п р е о б р а з о в а т е л ь .
Проходяпо и з м е р и т е л ь н о й о б м о т к е и н д у к ц и о н н о г о п р е о б р а з о в а т е л я , этотток создаетмагнитноеп о л е , к о т о р о е с о г л а с н о п р а в и л у Л е н ц а направлено встречно направлению основноговающее действие.Вследствиеэтогоп о л я и п р о и з в о д и т размагничисуммарнаяиндукцияуменьшаетс я , у м е н ь ш а е т с я и ЭДС п р е о б р а з о в а т е л я . Э т о я в л е н и е , и м е ю щ е е м е с т овэлектрическихзователяхм а ш и н а х и, вназываетсячастности,реакцией якоря.в т а х о м е т р и ч е с к и х преобраВ с л е д с т в и е р е а к ц и и я к о р я уменьш а е т с я ч у в с т в и т е л ь н о с т ь т а х о м е т р и ч е с к о г о п р е о б р а з о в а т е л я и его ф у н к ция п р е о б р а з о в а н и я с т а н о в и т с я нелинейной, что приводит к погрешности.
Д л я уменьшения погрешности следуетвателя.Имеютсятакжеконструктивныеуменьшитьметодытокпреобразоуменьшенияэтойпогрешности.Описанныйвателям,видпосколькупогрешностиихприсущвторичнымитахометрическимприборамислужатпреобразоэлектромеханические приборы с большим потреблением мощности.Влияние т о к а н а г р у з к и на ф у н к ц и ю преобразования преобразователейскихвибрации меньше, чем на функциюпреобразователей.Нагрузкойп р е о б р а з о в а н и я тахометричепреобразователейвибрацииобыч165н о я в л я ю т с я э л е к т р о н н ы е у с и л и т е л и . О н и и м е ю т б о л ь ш о е в х о д н о е сопротивление, к о т о р о е ограничивает т о к преобразователя и тем с а м ы муменьшает погрешность.Еслинагрузкательныйнияток,индукционногото можетвнутреннегопреобразователявозникнутьсопротивленияпогрешностьпотребляетвследствиепреобразователя,значиизменепосколькуизмен я е т с я п а д е н и е н а п р я ж е н и я н а его в н у т р е н н е м с о п р о т и в л е н и и .
Измен е н и е в н у т р е н н е г о с о п р о т и в л е н и я м о ж е т б ы т ь о б у с л о в л е н о температурнымиизменениямисопротивленияи з м е р и т е л ь н о й о б м о т к и и сопротивления линии связи со вторичнымление тахометрическогоп р и б о р о м . Внутреннее сопротивп р е о б р а з о в а т е л я п о с т о я н н о г о т о к а нестабильно также вследствие изменения сопротивления коллектора.Приизменениичастотывращенияпреобразователя* изменяетсянии частоты меняютсяегосинхронноготахометрическогок а к Э Д С , т а к и е е ч а с т о т а . П р и изменевходное сопротивлениеи в х о д н о е сопрот и в л е н и е его н а г р у з к и .
И з м е н е н и я с о п р о т и в л е н и й м о г у т п р и в е с т и к нелинейной ф у н к ц и итахометрическогоп р е о б р а з о в а н и я п р и б о р а в ц е л о м , д а ж е если ЭДСпреобразователялинейнозависитотизмеряемойскорости.Выходнойвеличинойтелей являетсяпоследнемсинхронныхтахометрическихпреобразовал и б о значение г е н е р и р у е м о й ЭДС, л и б о ее частота. Ввслучаекачествевторичногопреобразователяиспользуе т с я ч а с т о т о м е р . П р и м е н я е м ы е с т р е л о ч н ы е ч а с т о т о м е р ы н е д о л ж н ы изм е н я т ь с в о и п о к а з а н и я при и з м е н е н и и н а п р я ж е н и я .Т а к и м о б р а з о м , п о г р е ш н о с т ь и н д у к ц и о н н ы х п р е о б р а з о в а т е л е й в знач и т е л ь н о й с т е п е н и з а в и с и т о т р е ж и м а , в к о т о р о м о н и р а б о т а ю т .