Методика определения частоты вращения вала центробежного компрессора и дизель-генератора

Вячеслав Александрович Миляев, Павел Юрьевич Полозов, Елена Геннадьевна Поршнева, Дан Михайлович Харя

Аннотация


Измерения выходных параметров энергетических установок, в частности частоты вращения вала, необходимо определять с высокой точностью. Показания значений штатных частотомеров не удовлетворяют этим требованиям, поэтому необходимо использовать современные методы.

В данной работе представлен альтернативный метод определения частоты вращения вала центробежного компрессора и коленчатого вала дизель-генератора с применением датчика Холла. Был изучен эффект Холла, проведен эксперимент и полученные результаты были сравнены с результатами со штатных приборов измерения. Для этого была реализована схема измерения, которая включает датчик Холла, осциллограф, элемент питания. Были проведены многократные измерения, необходимые для увеличения точности снятия данных. В результате были получены оптимальные величины зазора (между датчиком и замыкающим элементом), точное отображение на экране осциллографа значений напряжений входного сигнала. Проведены измерения частоты вращения вала центробежного компрессора и дизель-электрического агрегата питания. В эксперименте использовалась программа «DisCo» и осциллограф «ВМ8020». При снятии показаний со штатного частотометра погрешность измерений составляет 2 %, а в предложенном методе измерения погрешность составляет 1 %. Эксперимент подтвердил, что данный метод является более точным, простым и надежным в эксплуатации.

Достоинство работы состоит в том, что для проведения настроечных работ на агрегате питания можно, используя компьютерную программу и осциллограф «ВМ8020», с высокой точностью определить частоту вращения коленчатого вала двигателя. Найдено наиболее приемлемое решение точного определения частоты вращения вала компрессора и коленчатого вала дизельного агрегата. Данную методику по определению частоты вращения вала возможно применять в любых установках стационарного типа.


Ключевые слова


частота вращения; датчик Холла; дизель; компрессор; осциллограф; измерительный датчик; военная техника; регуляторная характеристика; рычаг.

Полный текст:

PDF

Литература


Полозов, П.Ю. Устройство, принцип действия, работа и эксплуатация средств внешнего электропитания и средств автономного энергоснабжения / П.Ю. Полозов, Е.Г. Поршнева. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. – 75 с.

Миниатюрные датчики микроперемещения, углового положения и силы на эффекте холла / П.П. Моисеев, В.Б. Алымов, И.И. Нечушкин и др. // Решетневские чтения. – 2015. – № 19. – Т. 1. – С. 289–290.

Авдоченко, Б.И. Датчик слабых магнитных полей на основе эффекта холла / Б.И. Авдоченко, Г.Ф. Карлова, А.М. Цырендоржиева // Электронные средства и системы управления. – 2017. – № 1-1. – С. 228–230.

Онохин, Д.А. Перспективные технологии токовых измерений в электроэнергетике / Д.А. Онохин, И.М. Бабкин // Материалы I Международного заочного конкурса научно-исследова¬тельских работ. Научно-образовательный центр «Знание». – 2010. – С. 194–202.

Шарафутдинова, Г.Г. Эффект холла / Г.Г. Шарафутдинова // Вопросы науки и образования. – 2017. – № 8 (9). – С. 12–13.

Кобус, А. Датчики Холла и магниторезисторы / А. Кобус, Я. Тушинский. – М.: Изд-во «Энергия», 1971. – 352 с.

Сотников, А.Г. Обеспечение надежности контроля тока и напряжения в приборах морской техники / А.Г. Сотников, А.С. Петрушенко // Морской вестник. – 2015. – № 3 (55). – С. 41.

Сысоева, С. Автомобильные датчики положения. Современные технологии и перспективы. Часть 1. Потенциометры и датчики Холла – лидеры современного рынка / С. Сысоева // Компоненты и технологии. – 2005. – № 2. – С. 52–59.

Возможность использования датчика холла в физическом практикуме для определения концентрации носителей тока в полупроводниках / Т.Е. Абенов, Ж.С. Кажиакпарова, Ж.К. Кадирова, Д.Ж. Абдрахманова // Междунар. журнал прикладных и фундамент. исследований. – 2016. – № 1–3. – С. 331–333.

Белобородова, М.Е. Методика проведения физического практикума на примере лабораторной работы «Изучение эффекта Холла в полупроводниках» / М.Е. Белобородова, Б.Д. Юдин // Преподаватель XXI век. – 2016. – Т. 1. – № 4. – С. 260–266.

Галеркин, Ю.Б. Турбокомпрессоры / Ю.Б. Галеркин, Л.И. Козаченко. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. – 374 с.

Построение расчетной сетки в TurboGrid. – http://student-engineer.pro/index.php?page= ansys/cfx/cfxmeshTG (дата обращения: 03.05.2018).

Снегирёв, А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений / А.Ю. Снегирёв. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – 143 c.

Снятие осциллограммы. – http://motor-master.ru/component/content/article/9-disco/3-snyatie- ostsillogrammy (дата обращения: 29.03.2018).

Эксплуатация энергоустановок / П.Ю. Полозов, Е.Г. Поршнева, В.Н. Ролик, В.А. Родионов. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. – 288 с.

Ashcroft, N.W. Solid state physics / N.W. Ashcroft, N.D. Mermun. – USA: Saunders college, 1976. – 848 p.

Preston, D.W. The art of experimental physics / D.W. Preston, E.R. Dietz. – USA, 1991. – 432 p.

Hall effect and its application in the design & operation of electronically controlled brushless DC Motors / N. Chaudhary, A. Mishra, K. Jamwal, et al. // International journal of application or innovation in engineering and management. – 2012. – Vol. 1. – Iss. 2. – P. 201–207.

Ramsden, E. Hall-effect sensors. Theory and applications / E. Ramsden. – USA, 2006. – 250 p.

Popovic, R.S. Hall effect devices second edition / R.S. Popovic. – USA, 2004. – 426 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.