ТАХОМЕТР МАГНИТОИНДУКЦИОННЫЙ ТИПА ТЭ-4В*

Описание

Тахометр (рис. 71) предназначен для непрерывного дистанционного измерения частоты вращения вала двигателя в системах транспортных средств и машинах специального назначения.

Рис. 74. Монтажная схема измерителя с датчиком типа Д-4:

/-измеритель; 2-датчик

Рис. 71. Тахометр магнитоиндукционный типа ТЭ-4В

Рис. 72. Датчик типа Д-4 тахометра типа ТЭ-4В

Рис. 75. Монтажная схема двух измерителей с датчиком типа Д-5:

/-измеритель; 2-датчик

Принцип действия тахометра основан на электрической дистанционной передаче вращения вала двигателя валу измерителя и преобразовании
Датчики (рис. 72, 73) представляют собой трехфазный генератор переменного тока с постоянным магнитом-ротором.

Датчик Д-4 (рис. 74) предназначен для работы с одним измерителем, а датчик Д-5 (рис. 75)-для работы с двумя измерителями.

Измеритель тахометра состоит из синхронного мотора и измерительного механизма, смонтированного в корпусе.

Дистанционное измерение частоты вращения маг-нитоиндукционным тахометром основано на принципе электрической дистанционной передачи вращения вала двигателя валу измерителя и на принципе преобразования вращения вала в угловые перемещения стрелки магнитоиндукционного узла.

Принципиальная электрическая схема тахометра приведена на рис. 76. В обмотке статора 1 датчика при вращении ротора 12 возбуждается трехфазный ток частотой, пропорциональной частоте вращения вала двигателя. Ток по трем проводам проводится к обмотке статора 2 синхронного мотора измерителя.

Частота вращения магнитного поля статора измерителя пропорциональна частоте тока в фазовых обмотках статора датчика и, следовательно, частоте вращения вала двигателя.

Ротор мотора измерителя вращается с частотой, синхронной вращению магнитного поля статора. При вращении магнитного узла 9 в чувствительном элементе 3 наводятся вихревые токи. В результате взаимодействия вихревых токов с магнитным полем магнитного узла создается вращающий момент чувствительного элемента, пропорциональный частоте вращения магнитного узла.

Вращающему моменту чувствительного элемента противодействует момент спиральной пружины 4. Так как момент спиральной пружины пропорционален углу ее закручивания, то угол поворота чувствительного элемента пропорционален частоте вращения магнитного узла и, соответственно, частоте вращения вала двигателя. На конце оси чувствительного элемента укреплена стрелка 7, показывающая по равномерной шкале б измерителя частоту вращения вала двигателя.

Для повышения устойчивости стрелки и улучшения отсчета показаний применено демпфирование подвижной системы измерителя. При движении подвижной системы магнитный поток магнитов 8 наводит в алюминиевом диске J вихревые токи. Последние взаимодействуют с магнитным полем магнитов, и в подвижной системе возникает тормозящий момент.

Ротор мотора измерителя состоит из постоянных магнитов 10 и гистерезисных дисков 11, соединенных вместе. Взаимодействие такого ротора с магнитным полем статора определяется взаимодействием магнитных полей постоянных и гистерезисных дисков.
С увеличением индукции вращающегося магнитного поля увеличивается индукция и вращающий момент гистерезиса и ротор входит в синхронный режим с вращающимся магнитным полем.

В синхронном режиме работы измерителя при одинаковых оборотах ротора и поля статора магнитное поле обмотки статора взаимодействует с сильным потоком постоянных магнитов и потоком гистерезисных дисков, намагничиваемых полем статора.

С увеличением оборотов двигателя увеличивается напряжение питания обмотки статора и индукция вращающегося магнитного поля статора, что повышает намагничивание гистерезисных дисков и увеличивает вращающий момент ротора.

При резких увеличениях частоты вращения магнитного поля статора возможен случай синхронного режима работы мотора, когда полюсы постоянных магнитов вращаются с некоторым отставанием от полюсов поля статора. При этом гистерезлгсяьге диски помогают ротору следовать за магнитным полем статора и вводить постоянные магниты ротора в синхронную работу с полем статора.

Полюсы постоянных магнитов и дисков гистерезиса вступают без относительного смещения в магнитное сцепление с полюсами статора, и вращающий момент ротора способен преодолевать значительные тормозные нагрузки, не выходя из режима синхронной работы.

Для облегчения взаимодействия постоянных магнитов с вращающимся магнитным полем они насажены на вал таким образом, что могут свободно поворачиваться вслед за вращающимся полем, не принимая нагрузки вала до тех пор, пока поводок ротора не воспримет на себя нагрузку от передаточной пружины, после чего магниты воспринимают тормозные нагрузки вала ротора.

Магниты успевают вступить во взаимодействие с вращающимся магнитным полем, следовать за ним, войти в синхронный режим до принятия нагрузки вала и преодолеть ее уже в режиме синхронной работы, когда они обладают значительным взаимодействием с магнитным полем токов обмотки статора.

Технические характеристики

Коэффициент тахометра 1:2 (отношение значения входной частоты вращения к значению частоты вращения, показываемой измерителем). Допустимая вибрационная нагрузка с ускорением 100 м/с и частотой 10 ... 200 Гц. Напряжение между каждыми двумя фазами датчика Д-4, нагруженного одним измерителем, и датчика Д-5, нагруженного двумя измерителями при 3000 об/мин по шкале измерителя после работы в течение 1 мин, находятся в пределах 10,5 ... 12,5 В. Сопротивление изоляции электрических цепей тахометра относительно корпуса и между собой при температуре окружающего воздуха 20°С и относительной влажности до 80% не менее 20 МОм. Электрическая изоляция тахометра при температуре окружающего воздуха 20°С и относительной влажности до 80% выдерживает в течение 1 мин напряжение 500 В переменного тока частотой 50 Гц.

Погрешности показаний измерителя тахометра при температурах окружающего воздуха 20°С и -50 ... +50"С не превышают следующих значений: для пределов измерения 500 ... 1000 об/мин ±55 об/мин

и ±100 об/мин, 1000 ... 4000 об/мин ±40 об/мин и ± 80 об/мин. Нижний предел измерения 500 об/мин (по шкале). В диапазоне 500 ... 1000 об/мин допускается колебание стрелки не более ±50 об/мин. Отклонение стрелки измерителя от нулевой отметки допускается в пределах ±40 об/мин.

Габаритные размеры измерителя 85х116х178 мм, а датчиков приведены на рис. 77. Масса: датчика 0,98 кг;

измерителя 0,7 кг.

первичного преобразователя (рис. 79) к показывающему прибору по двухпроводной линии связи. По той же линии осуществляется питание первичного преобразователя стабилизированным током, за счет чего обеспечивается помехоустойчивость передачи импульсного сигнала. Работа первичного преобразователя основана на принципе прерывания излучения в оптическом канале оптопары вращающимся зубчатым колесом.

Рис. 78. Тахометр электронный типа ТЭ-Д

Рис. 79. Первичный преобразователь типа ППЭ-Д

Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха -50 ... +50°С, относительная влажность 80%.

В комплект поставки входят: измеритель типа ТЭ-4В;

датчики Д-4 и Д-5; техническое описание и инструкция по эксплуатации.