Method for Determining the Shaft Speed of a Centrifugal Compressor and Diesel-Generator

Abstract

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. Введение На современном этапе развития общепромышленных электросетей, промышленного производства наблюдается рост потребляемых мощностей и, как следствие, увеличение интенсивности эксплуатации энергооборудования. Системы электроснабжения сталкиваются с дефицитом мощности. В Вооруженных силах Российской Федерации потребители специальных объектов электроэнергию заданных параметров получают от электроустановок, входящих в состав системы электроснабжения (СЭС). Под системой электроснабжения понимается взаимосвязанная совокупность электроустановок, предназначенных для выработки, преобразования и распределения электрической энергии между потребителями специального объекта [1]. Системы электроснабжения включают систему автономного энергоснабжения (САЭС) и систему внешнего электропитания (СВЭП), состоящие из дизельных электростанций (ДЭС) и распределительно-преобразовательных устройств (РПУ) (рис. 1). Системы электроснабжения специальных объектов различного целевого назначения могут отличаться друг от друга составом и структурой входящих электроустановок, режимами раб...