專利名稱：用于水輪發(fā)電機的測速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量裝置，更確切地說是涉及一種專用于水輪發(fā)電機組的(以下簡稱發(fā)電機組)發(fā)電機測速裝置。
發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速對于發(fā)電廠的正常運行是至關(guān)重要的參數(shù)，其測量值及其準(zhǔn)確性將直接關(guān)系到發(fā)電廠的安全運行水平及電網(wǎng)的品質(zhì)。
以往發(fā)電機組轉(zhuǎn)速的測量方法是在發(fā)電機組出口處設(shè)置電壓互感器(PT)的間接法測量，這種測量方法存在比較嚴(yán)重的缺陷，即當(dāng)電壓互感器所帶的負(fù)載過重，再將它作為發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速信號源時會導(dǎo)致測量結(jié)果不可靠的后果，因此，目前發(fā)電機組的測速已基本不用該方法。
為了提高發(fā)電廠的安全運行水平，國家電力公司要求大、中型發(fā)電廠的發(fā)電機組需逐步改為在發(fā)電機大軸上加裝測量元件(如光柵編碼器一類的測速傳感器)來獲得發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速信號。但經(jīng)實施后表明，由于發(fā)電機組的體積龐大，在安裝測量元件時很難使測量元件與發(fā)電機組大軸保持在同一軸線上，一旦安裝出現(xiàn)偏差，就會在發(fā)電機組轉(zhuǎn)動時損壞測量元件，而這種偏差又是很難做到絲毫沒有的。
本實用新型的目的是設(shè)計一種用于水輪發(fā)電機的測速裝置，無需嚴(yán)格地安裝在發(fā)電機大軸軸線位置處，具有安裝簡便、測速可靠的特點。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種用于水輪發(fā)電機的測速裝置，包括測速傳感器和連軸器，其特征在于所述的連軸器是一磁性連軸器，包括內(nèi)磁環(huán)、外磁環(huán)和一對以上分別由N磁極和S磁極組成的磁鐵；所述的內(nèi)磁環(huán)設(shè)置在測速傳感器軸上，所述的外磁環(huán)設(shè)置在發(fā)電機組大軸頂上，內(nèi)磁環(huán)并設(shè)置在外磁環(huán)內(nèi)且兩者間保持有間隙，所述一對以上磁鐵的N磁極和S磁極分別對應(yīng)設(shè)置在內(nèi)磁環(huán)外側(cè)面與外磁環(huán)內(nèi)側(cè)面上。
所述的由N磁極和S磁極組成的磁鐵呈瓦片狀。
所述內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)間的間隙為2毫米。
所述的由N磁極和S磁極組成的磁鐵有四對，互呈90度對應(yīng)并間隔設(shè)置在所述的內(nèi)、外磁環(huán)上。
還包括有支架，固定在發(fā)電機組的外殼上；所述的測速傳感器安裝在支架上，所述的測速傳感器軸穿過支架后與所述的內(nèi)磁環(huán)連結(jié)。
本實用新型的測速裝置用于將轉(zhuǎn)動的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⒁噪娦盘栞敵?。?dāng)發(fā)電機組大軸轉(zhuǎn)動時，帶動其上的外磁環(huán)及外磁環(huán)上的N磁極、S磁極的磁鐵轉(zhuǎn)動，與外磁環(huán)上的N磁極、S磁極磁鐵在空間位置上相對應(yīng)的且位于內(nèi)磁環(huán)上的S磁極、N磁極磁鐵，受磁力作用而使內(nèi)磁環(huán)及測速傳感器軸轉(zhuǎn)動。測速傳感器則可采用通常使用的光柵編碼器，光柵編碼器又可稱為脈沖式編碼器，由檢測頭、脈沖編碼盤、紅外發(fā)光二極管及光敏三極管檢測電路組成，當(dāng)發(fā)電機大軸轉(zhuǎn)動并最終帶動光柵編碼器軸轉(zhuǎn)動時，光敏三極管檢測電路時通時斷，形成光電脈沖輸出，在單位時間內(nèi)，光電脈沖的個數(shù)與被測發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速成正比，將該脈沖信號經(jīng)驅(qū)動電路放大后與計算機監(jiān)控系統(tǒng)直接接口，就可由計算機換算成發(fā)電機的轉(zhuǎn)速值。實施時，測速傳感器也可采用測速發(fā)電機，測速發(fā)電機具有類似發(fā)電機的工作原理，也是將轉(zhuǎn)動的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⒁噪娦盘栞敵觥?br> 由于本實用新型的磁性連軸器是一非接觸性的柔性連軸器，因此具有安裝簡便的特點，允許測速傳感器與發(fā)電機大軸的軸線在安裝時存在偏差，不會影響測速傳感器的正常工作；由于內(nèi)、外磁環(huán)間存在間隙，在發(fā)電機啟動、大軸上移時，也不會出現(xiàn)因頂轉(zhuǎn)子造成測速傳感器損壞的問題。
下面結(jié)合實施例及附圖進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)。


圖1是本實用新型測速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1所示測速裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖圖3是圖1所示測速裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖參見圖1并結(jié)合參見圖2、圖3，圖中示出本實用新型測速裝置的結(jié)構(gòu)，主要包括測速傳感器1(轉(zhuǎn)速測量傳感器)和由磁性連軸器2構(gòu)成的連軸器，用于水輪發(fā)電機組的柔性轉(zhuǎn)速測量。
本實用新型測速裝置的測速傳感器1可采用光柵編碼器，固定在支架11上，光柵編碼器1的傳感器軸12穿過支架11并伸入磁性連軸器2內(nèi)，支架11則固定在水輪發(fā)電機組外殼3上。
磁性連軸器2包括內(nèi)磁環(huán)21、外磁環(huán)22和成對(一對以上)設(shè)置的磁鐵23，本實施例共設(shè)置有四對磁鐵，每對磁鐵23包括一N磁極和一S磁極，分別間隔并互成90度設(shè)置。內(nèi)磁環(huán)21固定在傳感器軸12上，內(nèi)磁環(huán)21的外側(cè)面上互成90度間隔設(shè)置四個瓦片狀N磁極、S磁極磁鐵，外磁環(huán)22固定在水輪發(fā)電機組大軸31的頂端，外磁環(huán)22的內(nèi)側(cè)面上也互成90度間隔設(shè)置四個瓦片狀N磁極、S磁極磁鐵，內(nèi)磁環(huán)21伸入外磁環(huán)22內(nèi)但與外磁環(huán)22間保持有間隙，該間隙可為2毫米左右。
水輪發(fā)電機組在運行狀態(tài)下，外磁環(huán)22隨發(fā)電機組大軸31的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，固定在外磁環(huán)22上的四個瓦片狀N磁極、S磁極磁鐵也隨之轉(zhuǎn)動，通過固定在內(nèi)磁環(huán)21上且與外磁環(huán)22上的磁鐵相對的四個瓦片狀N磁極、S磁極磁鐵，在磁力作用下，將帶動內(nèi)磁環(huán)21及傳感器軸12轉(zhuǎn)動，由測速傳感器1的光柵編碼器輸出與水輪發(fā)電機組大軸31轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián)的脈沖信號，送計算機處理。
本實用新型的測速傳感器1也可采用線性好、靈敏度高、輸出信號強的測速發(fā)電機，由水輪發(fā)電機組的大軸帶動測速發(fā)電機轉(zhuǎn)動，測速發(fā)電機瞬間輸出電壓U與其角速度ω成正比，而其極性則由旋轉(zhuǎn)方向確定，測速發(fā)電機的輸出電壓U可由U＝kω求得，k是比例系數(shù)。測速傳感器采用測速發(fā)電機時，輸出與計算機監(jiān)控系統(tǒng)接口間需設(shè)置模/數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。有關(guān)測速傳感器(光柵編碼器或測速發(fā)電機)的結(jié)構(gòu)，由于已有相當(dāng)多的產(chǎn)品且非本實用新型的目的所在，不再贅述。
本實用新型的測速裝置，通過設(shè)置磁性連軸器將轉(zhuǎn)速測量傳感器與水輪發(fā)電機組的大軸連接起來，兩者間采用非接觸性的柔性連接，在轉(zhuǎn)速測量傳感器的安裝稍偏移發(fā)電機大軸的軸線時，也不會影響測速傳感器的正常工作，保持準(zhǔn)確的測量精度；內(nèi)、外磁環(huán)間的間隙，使在檢修發(fā)電機組、發(fā)生頂轉(zhuǎn)子現(xiàn)象時也不會損壞測速傳感器。
權(quán)利要求1.一種用于水輪發(fā)電機的測速裝置，包括測速傳感器和連軸器，其特征在于所述的連軸器是一磁性連軸器，包括內(nèi)磁環(huán)、外磁環(huán)和一對以上分別由N磁極和S磁極組成的磁鐵；所述的內(nèi)磁環(huán)設(shè)置在測速傳感器軸上，所述的外磁環(huán)設(shè)置在發(fā)電機組大軸頂上，內(nèi)磁環(huán)并設(shè)置在外磁環(huán)內(nèi)且兩者間保持有間隙，所述一對以上磁鐵的N磁極和S磁極分別對應(yīng)設(shè)置在內(nèi)磁環(huán)外側(cè)面與外磁環(huán)內(nèi)側(cè)面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水輪發(fā)電機的測速裝置，其特征在于所述的由N磁極和S磁極組成的磁鐵呈瓦片狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水輪發(fā)電機的測速裝置，其特征在于所述內(nèi)磁環(huán)與外磁環(huán)間的間隙為2毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水輪發(fā)電機的測速裝置，其特征在于所述的由N磁極和S磁極組成的磁鐵有四對，互呈90度對應(yīng)并間隔設(shè)置在所述的內(nèi)、外磁環(huán)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種用于水輪發(fā)電機的測速裝置，其特征在于還包括有支架，固定在發(fā)電機組的外殼上；所述的測速傳感器安裝在支架上，所述的測速傳感器軸穿過支架后與所述的內(nèi)磁環(huán)連結(jié)。
專利摘要一種用于水輪發(fā)電機的測速裝置,包括測速傳感器和磁性連軸器。磁性連軸器包括內(nèi)磁環(huán)、外磁環(huán)和一對以上由N、S磁極組成的磁鐵,內(nèi)磁環(huán)設(shè)置在測速傳感器軸上,外磁環(huán)設(shè)置在發(fā)電機組大軸頂上,內(nèi)磁環(huán)位于外磁環(huán)內(nèi)且保持間隙,每一對N、S磁極對應(yīng)設(shè)置在內(nèi)磁環(huán)外側(cè)面與外磁環(huán)內(nèi)側(cè)面上。大軸轉(zhuǎn)動時,帶動外磁環(huán)轉(zhuǎn)動,受磁力作用而使內(nèi)磁環(huán)及測速傳感器軸轉(zhuǎn)動,由測速傳感器輸出與大軸轉(zhuǎn)速相關(guān)聯(lián)的電信號。安裝簡便、測速準(zhǔn)確。
文檔編號G01P3/42GK2410644SQ0020579
公開日2000年12月13日 申請日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月23日
發(fā)明者羅渝 申請人:羅渝