Измерение мощности
Виды мощности: - электрическая мощность (при электронагрузке);
- механическая мощность (при неэлектронагрузке).
Измеряют при помощи ваттметров по следующим схемам:
1. Схема с изолированным нулем или метод двух ваттметров – рис. 1.
Достоинства: - всего два ваттметра; Недостатки: - нужно еще измерять сдвиг фаз;
- нужны менее точные ваттметры. - сложно вычислять мощность.
2. Схема с выделенным нулем – рис. 2.
Достоинства: - простые, однотипные подключения; Недостатки: - нужны более точные ваттметры.
- каждый ваттметр показывает
отдельную нагрузку;
- простота вычисления (сложение).
Электрическое измерение простое, т. к. есть готовые приборы на генераторах и штатные приборы измерительного комплекса.
Измерение механической мощности
Измерение производится на базе известного соотношения: , где
М-крутящий момент,передаваемый на вал, [М]-Н*М;
-угловая скорость, []-рад/сек, = .
Из приведенной ранее таблицы видно, что необходимо обеспечивать точность измерения мощности не менее , и, так как точность измерения частоты , отсюда ясно, что необходимо обеспечить .
Методы измерения крутящего момента
Измеряют обычно приборами, которые называются торсиометры – см. рис.1. – по углу скручивания, который пропорционален приложенному крутящему моменту:
; ; ; ;
Угол закручивания замеряют различными способами:
1. Оптический метод – рис.2 – напротив дисков установлена лампа, диски установлены на торсионе, имеют отверстия. За дисками установлены фотоприемники, которые дают импульс при падении на них света. По сдвигу этих импульсов и судят о величине угла.
2. Индукционный метод – рис.3 – на дисках торсиона и на окружающем их статоре нарезаны зубцы, а в статоре еще установлен электромагнит. По изменению магнитной проводимости (т.к. зазор меньше когда зубцы диска проходят мимо зубцов статора и больше, когда они в разных положениях) судят о угле закручивания.
При конструировании нужно выбрать число зубцов,диаметр ротора и статора,длину,чтобы закручивание вала на максимальной нагрузке не превосходило углового расстояния между зубьями.
Факторы, нарушающие работу торсиометров:
1.Внешние электромагнитные наводки (нужна фильтрация).
2.Нагружение вала изгибными усилиями (гибкие муфты).
3.Изменение механических характеристик вала при работе (должен быть теплоизолирован).
3. Торсиометрический метод – применяется очень редко, основан на явлении изменения магнитных характеристик материала в зависимости от напряженного состояния.
Недостаток – очень чувствителен к помехам.
4. Тензометрический метод – на промвал наклеивают тензорезисторы и непосредственно измеряют напряжения в металле.
Трудность – трудно подвести и снять сигнал.