Методика определения частоты вращения вала центробежного компрессора и дизель-генератора.

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. The output parameters of power plants, the shaft speed in particular, must be measured with high accuracy. The readings of standard frequency meters fail to satisfy such requirements, therefore it is necessary to use advanced methods. This paper describes an alternative method for determining the shaft speed of a centrifugal compressor and the crankshaft of a diesel generator using a Hall sensor. The Hall Effect was studied, the experiment was conducted and the experimental data were compared with the readings of standard measuring instruments. A measurement circuit was implemented for this purpose. The measurement circuit included a Hall sensor, an oscilloscope, and a power cell. Numerous measurements were taken to increase the accuracy of data collection. As a result, the optimum values of the gap setting (between the sensor and the closing element) were obtained, and the voltage values of the input signal were accurately displayed on the oscilloscope screen. The shaft speed of a centrifugal compressor and a diesel-electric power unit was measured. The experiment was conducted using the “DisCo” software and the “VM8020” oscilloscope. When taking readings from a standard frequency meter, the measurement error is 2%, whereas it was only 1% in the proposed measurement method. The experiment confirmed that this method is more accurate, simpler and more reliable in use. The advantage of the research is that it makes it possible to determine the crankshaft speed of the engine with high accuracy in order to make the adjustments on the power unit using the software and “VM8020” oscilloscope. We found the most acceptable solution for determining the exact shaft speed of the compressor and the crankshaft speed of the diesel unit. This method for determining the shaft speed can be used in any stationary plants.