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一种采用漏磁感应原理测量水泵机组转速的新方法

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  • 发布时间:2013/12/5 11:15:12
  • 作者:量值溯源

概述

  对于电机的转速测试,相信大家都不陌生,我们常见的测试设备有光电式转速传感器及旋转编码器等。不知道大家有没有发现,这些测试设备在进行转速测试时,都要求被测对象具备同一个特点——那就是旋转部件必须外露。这是因为像诸类转速传感器的磁钢或者光栅盘必须要与被测旋转部件同步转动,然后通过反射式或者透射式光信号将光信号转换为电脉冲信号,再由测量端或者上位机换算为转速。这类转速传感器对于普通的电机转速测量是非常方便实用的。

  但是对于某些特殊条件下的转速测量——不具备旋转部件外露这个条件的情况,如水泵机组、电潜泵机组、油泵等,光电式转速传感器及旋转编码器就无法解决这个难题。

  由于水泵机组的电机与水泵机组在出厂前已经组装至一体,没有外露的旋转部件,据目前了解,测量的方法无非两种:第一、采用国外进口的震动转速表测量;第二、采用光电检流计法人工测速;采用震动法,在某些水泵或者油泵机组做整机试验时,测试精度不高,另外由于某些整机平衡性较好,用震动法无法进行测试,测试结果无法保证,且该设备为国外进口,价格较昂贵。采用光电检流计法,由于需要人工按秒表进行计时,人为因素影响较大,测量结果可溯源性不好。

原理

  为此,湖南银河电气有限公司开展了采用漏磁感应原理测量水泵机组转速的新方法研究,终于研制出DM4022漏磁感应式转速计,该转速计的工作原理是:异步电动机的转子在旋转磁场中切割磁力线产生感应电流的频率,是电动机转子频率和电动机定子电压频率的差频。因此利用感应线圈来感应电机的漏磁,然后将信号进行调理,分离等操作,得到电机的定子电压频率信号和差频信号(Hz),由定子电压频率可以得到电动机的同步转速n1,由差频信号可以得到电动机的转差转转速n2,两者之差(n1-n2)即为电动机的异步转速。
  该转速计由漏磁感应式传感器及DM4022转速测量子站组成,感应式传感器放置于被测电机附近,将电机转子与定子的感应电压信号传送至测量子站,由DM4022转速测量子站进行信号的调理、滤波、分离、A/D转换等处理,输出定子频率和转差频率两种数字信号,再通过RS485总线将数字信号传输至上位机,由上位机进行相关换算与显示,即可准确得出被测电机的定子频率,转差频率,同步转速,异步转速,转差率等参数。
其具体使用接线图如下所示:

漏磁感应式转速计接线示意图

漏磁感应式转速计接线及原理图

特点

  1、感应式传感器采用高强度漆包线绕制而成,并绝缘密封,具有良好的防水防油性能,即使是使用于潜水泵或者潜油泵的转速测量,仍能满足要求;
  2、非接触式测量,解决旋转部件不外露对象的转速测量难题;
  3、安装方便,维护简单,用户只需进行简单的操作,即可搭建测试平台,获得需要的数据;
  4、测量准确度高,性能稳定。经过多次测量对比,该转速计测量精度高达0.1%,远远超过了用户利用光电式检流计或者震动法得到结果的精度,使用户对电机及水泵的运行状态更精确的掌握;
  5、前端数字化处理,RS485总线、光纤传输等数据传输方式,使得其在复杂电磁环境下仍能保证高精度的测量,抗干扰能力及电磁兼容性能卓越。