Máy đo tốc độ vòng quay tiếp xúc DT2235A

Nguyên lý máy đo vận tốc động cơ

Trong công nghiệp, phần lớn trường hợp đo vận tốc là đo tốc độ quay của máy. Độ an toàn cũng như chế độ làm việc của máy phụ thuộc rất lớn vào tốc độ quay.

Trong trường hợp chuyển động thẳng, việc đo vận tốc dài cũng thường được chuyển về đo tốc độ quay. Bởi vậy, các cảm biến đo vận tốc góc đóng vai trò quan trọng trong việc đo vận tốc.

Để đo vận tốc góc thường ứng dụng các phương pháp sau đây:

- Sử dụng tốc độ kế vòng kiểu điện từ: nguyên lý hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Cảm biến gồm có hai phần: phần cảm (nguồn từ thông) và phần ứng (phần có từ thông đi qua). Khi có chuyển động tương đối giữa phần cảm và phần ứng, từ thông đi qua phần ứng biến thiên, trong nó xuất hiện suất điện động cảm ứng xác định theo công thức:

Thông thường từ thông qua phần ứng có dạng:

Trong đó x là biến số của vị trí thay đổi theo vị trí góc quay hoặc theo đường thẳng, khi đó suất điện động e xuất hiện trong phần ứng có dạng:

Suất điện động này tỉ lệ với vận tốc cần đo.

- Sử dụng tốc độ kế vòng loại xung: làm việc theo nguyên tắc đo tần số chuyển động của phần tử chuyển động tuần hoàn, ví dụ chuyển động quay. Cảm biến loại này thường có một đĩa được mã hoá gắn với trục quay, chẳng hạn gồm các phần trong suốt xen kẽ các phần không trong suốt. Cho chùm sáng chiếu qua đĩa đến một đầu thu quang, xung điện lấy từ đầu thu quang có tần số tỉ lệ với vận tốc quay cần đo.

Tốc độ kế điện từ

Tốc độ kế điện từ đo vận tốc góc

- Tốc độ kế dòng một chiều:

Sơ đồ cấu tạo của một tốc độ kế dòng một chiều biểu diễn trên hình 18.1.

Hình 18.1:

Sơ đồ cấu tạo của máy phát dòng một chiều

1) Stato 2) Rôto 3) Cổ góp 4) Chổi quét

Stato (phần cảm) là một nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu, roto (phần ứng) là một trục sắt gồm nhiều lớp ghép lại, trên mặt ngoài roto xẽ các rãnh song song với trục quay và cách đều nhau. Trong các rãnh đặt các dây dẫn bằng đồng gọi là dây chính, các dây chính được nối với nhau từng đôi một bằng các dây phụ. Cổ góp là một hình trụ trên mặt có gắn các lá đồng cách điện với nhau, mỗi lá nối với một dây chính của roto. Hai chổi quét ép sát vào cổ góp được bố trí sao cho tại một thời điểm chúng luôn tiếp xúc với hai lá đồng đối diện nhau.

Khi rô to quay, suất điện động xuất hiện trong một dây dẫn xác định theo biểu thức:

Trong đó dΦi là từ thông mà dây dẫn cắt qua trong thời gian dt:

dSc là tiết diện bị cắt trong khoảng thời gian dt:

Trong đó:

l - chiều dài dây dẫn.
v - vận tốc dài của dây.
ω - vận tốc góc của dây.
r - bán kính quay của dây.
Biểu thức của suất điện động xuất hiện trong một dây:

Suất điện động ứng với một nửa số dây ở bên phải đường trung tính:

N - tổng số dây chính trên roto.
n - số vòng quay trong một giây.
Φ0 - là từ thông xuất phát từ cực nam châm.
Tương tự tính được suất điện động ứng với một nửa số dây ở bên trái:
(18.1)

Nguyên tắc nối dây là nối thành hai cụm, trong mỗi cụm các dây mắc nối tiếp với nhau, còn hai cụm thì mắc ngược pha nhau.

Tốc độ kế dòng xoay chiều

- Máy phát đồng bộ:
Sơ đồ cấu tạo của một tốc độ kế dòng xoay chiều kiểu máy phát đồng bộ biểu diễn trên hình 18.2. Thực chất đây là một máy phát điện xoay chiều nhỏ. Roto (phầm cảm) c