ПЗ (1230182), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Дистанционное измерение частоты вращения основано на принципе электрической дистанционной передачи вращения вала двигателя валу магнитно-индукционного измерительного узла измерителя и преобразования частоты вращения вала в угловые перемещения стрелки измерителя [1].

Рисунок 1.5 – Дистанционный магнитоиндукционный тахометр.

Тахометр работает следующим образом (Рисунок 1.5): в обмотке статора 11 датчика при вращении ротора 15 возбуждается трехфазовый ток с частотой, пропорциональной частоте вращения вала двигателя. Ток по трем проводам приводится к обмотке статора 12 синхронного серводвигателя.
Частота вращения магнитного поля статора измерителя пропорциональна частоте токов в обмотках фазы. Ротор двигателя измерителя вращается с частотой, синхронной вращению магнитного поля статора. На конце вала ротора двигателя укреплен магнитный узел 2 с шестью парами постоянных магнитов, между полюсами которых расположен чувствительный элемент 8. При вращении магнитного узла в чувствительном элементе индуцируются вихревые токи. В результате взаимодействия вихревых токов с магнитным полем магнитного узла создается вращающий момент чувствительного элемента. Вращающему моменту чувствительного элемента противодействует спиральная пружина 7, – один конец которой укреплен на оси чувствительного элемента, другой - неподвижен. Так как момент спиральной пружины пропорционален углу ее закручивания, то угол поворота чувствительного элемента пропорционален частоте вращения магнитного узла, и соответствует частоте вращения вала двигателя. На другом конце оси чувствительного элемента укреплена стрелка 5, показывающая по равномерной шкале 4 измерителя.

Для повышения устойчивости стрелки и улучшения отсчета показаний прибора применено демпфирование подвижной системы измерителя. При движении подвижной системы магнитный поток магнита 6 наводит в алюминиевом диске 3 вихревые токи, которые взаимодействуют с магнитным полем магнитов, и в подвижной системе возникает тормозящий момент. Ротор состоит из двух постоянных магнитов 13 и трех гистерезисных дисков 14, соединенных вместе. Взаимодействие ротора с магнитным полем статора – определяется взаимодействием магнитных полей постоянных магнитов статора и гистерезисных дисков.

1.1.4. Электрические тахометры

Электрические тахометры служат для дистанционного контроля направления и частоты вращения валов в диапазоне до 1500 об/мин. Датчиками в них служат тахогенераторы - миниатюрные генераторы переменного или постоянного тока, вырабатывающие напряжение, пропорциональное частоте вращения вала. Указателями являются магнитоэлектрические вольтметры со шкалой, градуированной в единицах частоты вращения [1].

Рисунок 1.6 – Схема действия электрического тахометра

Рисунок 1.7 – Тахогенератор

В тахометре (Рисунок 1.6) тахогенератор 3 постоянного тока, приводимый во вращение от вала через цепной привод 2, является датчиком частоты вращения вала 1. К нему может быть подключено до восьми указателей – вольтметров 4 постоянного тока, размещенных по судну. Передаточное отношение от вала 1 к датчику определяется соотношением числа зубьев звездочек цепного привода и должно быть таким, чтобы номинальные частоты вращения вала и якоря датчика совпадали. Если при номинальной частоте вращения вала напряжение, вырабатываемое датчиком, не равно (30 плюс или минус 0,1) В, то необходимо корректировать положение магнитного шунта. При правом и левом вращении якоря с номинальной частотой разность напряжений не должна превышать 0,1 В. В противном случае, необходимо корректировать нейтральное положение траверсы щеткодержателей.

В электрическом генераторе переменного тока 5 (Рисунок 1.7), ротором является постоянный магнит 7, установленный неподвижно на валу, а статором - стальные неподвижные полосы 6. Тахогенераторы постоянного тока вместо обмоток возбуждения имеют постоянные магниты. В результате большого количества ламелей коллектора и особых форм вырезов канавок вырабатывается постоянное напряжение с небольшими пульсациями, которое пропорционально частоте вращения. Преимущество датчиков постоянного тока - получение поляризованного напряжения, т. е. одновременно определяется и направление вращения; недостаток – сбои в работе коллектора. Передача от вала должна быть без скольжения (шестеренчатая, цепная). В тахогенераторах переменного тока это возможно только при наличии двух обмоток со сдвигом фаз 90°. Переменное напряжение должно быть выпрямлено в мостиковой схеме. Разность напряжений обоих гальванически разделенных контуров измеряется прибором с двумя поворотными катушками. Напряжение на выводах тахогенератора зависит от количества подключенных показывающих приборов. Поэтому в корпусе тахогенератора устанавливается нагрузочный резистор, который можно включать или выключать. Имеется также резистор для поднастройки показаний [1].

1.2. Счетчики оборотов

Для суммирования числа оборотов вала двигателя или механизма применяют специальные счетчики оборотов. Упрощенная принципиальная схема дистанционного электромеханического счетчика представлена на (Рисунок 1.8).
На валу 9 жестко закреплены храповое колесо 5 и цифровой барабан 7, а цифровые барабаны 6 свободно насажены на вал. Барабаны кинематически соединены между собой так, что при полном обороте каждого из них соседний слева разворачивается на 1/10 оборота. На каждый барабан нанесены цифры от 0 до 9. Таким образом обеспечивается десятичная система отсчета. Число читается в рамке прибора 8. Колесо 5 входит в зацепление с храповиком 3, который в одну сторону перемещается под действием пружины 4, а в другую – якорем 2 электромагнитной катушки 1. Катушка получает питание Uп от сети через герметичные контакты выключателя 13. В выключателе на пластинчатой пружине с контактом закреплен постоянный магнит 12. Выключатель крепится к корпусу двигателя таким образом, чтобы между якорем 12 и стальным штифтом 10 вала 11 был установлен зазор, обеспечивающий притягивание якоря и замыкание цепи питания катушки 1[1].

Широко распространены магнитоуправляемые контакты (герконы). Прибор представляет собой две тонкие пермалоевые пластины с небольшим зазором между концами, впаянные в стеклянную колбу, из которой выкачан воздух (в некоторых приборах колбу заполняют инертным газом). При появлении вблизи геркона магнитного поля постоянного или электрического магнита происходит взаимное притягивание (прогиб) пластин и замыкание контактов.

Постоянный магнит крепится на вращающемся валу 11 вместо штифта 10.
При каждом обороте вала независимо от направления его вращения катушка 1, получив питание, втягивает якорь 2 и смещает храповик 3 на один зуб колеса 5. При обесточивании катушки храповик под действием пружины 4 смещается в первоначальное положение, разворачивает колесо 5, вал 9 и барабан 7 на 1/10 оборота, что приводит к изменению показаний счетчика на одну единицу. Через один оборот барабана 7 соседний барабан 6 разворачивается на 1/10 оборота, отсчитав 10 оборотов вала 11.

Рисунок 1.8 – Электромеханический счетчик оборотов

1.3. Тахогенераторы

Тахогенераторы предназначены для преобразования частоты вращения валов машин и механизмов в пропорциональное электрическое напряжение. Основным техническим требованием к тахогенераторам является сохранение линейности и симметричности выходной характеристики во всем диапазоне изменения частоты и направления вращения. На судах применяют тахогенераторы постоянного и переменного тока для измерения частоты вращения гребных валов и прочих механизмов, а также в системах автоматики для получения обратных связей по частоте вращения.

Тахогенераторы постоянного тока конструктивно мало отличаются от обычных машин постоянного тока. Тахогенератор типа МЭТ представляет собой генератор с постоянными магнитами (Рисунок 1.9). Соединение вала тахогенератора с валом механизма осуществляется при помощи шестеренных или цепных передач. Зависимость выходного напряжения от частоты вращения связана с нагрузкой тахогенератора. Чем больше ток нагрузки, тем больше падение напряжения в цепи якоря и тем меньше выходное напряжение. Поэтому в эксплуатации необходимо следить за постоянством сопротивления нагрузки и при отключении одного из одновременно работающих указателей включить замещающий резистор. Постоянные магниты тахогенераторов постепенно теряют свои свойства, поэтому для поддержания постоянства магнитного потока необходимо изменять положение магнитного шунта так, чтобы магнитный поток, пронизывающий якорь тахогенератора, оставался постоянным [1].

Рисунок 1.9 – Тахогенераторы:

1 — ротор; 2 — редуктор; 3 — статор; 4 — трехфазная обмотка; 5 — выводные концы

1.4 Локомотивный датчик пути и скорости (ДПC-У )

Датчик пути и скорости ДПС-У устанавливается на электровозах. Датчик крепится на буксы колесных пар. Связь оси модулятора датчика с осью колесной пары осуществляется без редуктора [1].

ДПС–У предназначен:

-преобразует угол поворота оси колесной пары в пропорциональное количество импульсов;

-используется в измерительных системах, контролирующих:

• направление движения;

• пройденный путь;

• скорость;

• ускорение подвижного состава железнодорожного транспорта;

• скорость вращения до 2122об/мин (до 300км/ч).

Конструкция локомотивного датчика пути и скорости представлена на (Рисунок 1.10).

Назначение и свойства ДПС:

• передает по кодовой линии связи RS – 485 информации о пройденном пути, текущей скорости и ускорению;

• обеспечивает гальваническую развязку между системами-потребителями и ДПС;

• контролирует работоспособность ДПС;

• выдает сигнал «Исправность» по каждому каналу и сигнал «Исправность» для систем потребителей;

• сохраняет информацию о состоянии ДПС после выключения САУТ;

• позволяет сбросить информацию о неисправности ДПС кнопкой «Сброс».

Схема работы датчика пути и скорости представлена на (Рисунок 1.10).

Рисунок 1.10 – Конструкция ДПС

Рисунок 1.11 – Схема работы устройства ДПС

Функциональная работа датчика

Датчик имеет два идентичных канала (Рисунок 1.11). Сигналы каждого канала сдвинуты между собой на угол, соответствующий по времени четверти периода следования импульсов. Период следования определяется скоростью вращения колесной пары. Два канала необходимы для определения направления движения локомотива.

Преобразование угла поворота в количество импульсов происходит в результате модуляции оптического потока, излучаемого светодиодом.

Диск-модулятор вращается синхронно с колесной парой. Фототранзистор, находящийся на одной оси со светодиодом, преобразует оптический поток в электрический сигнал.

Характеристики

Список файлов ВКР