Турбины, винта, ротора компрессора (тахометры)

Электрический тахометр (ИТЭ) предназначен для дистанционного измерения относительной частоты вращения вала поршневого авиадвигателя М-14П или ротора компрессора высокого (КВД) и низкого (КНД) давлений двухконтурного турбореактивного двигателя АИ-25, выраженных в процентах от числа максимальных оборотов в минуту. Частота вращения вала (ротора) авиадвигателя обуславливает развиваемую им мощность (тягу) и характеризует его динамическую и тепловую напряженность.

Тахометр ИТЭ состоит из датчика ДТЭ и индикатора ИТЭ. Датчик установлен на авиадвигателе и состоит из ротора и статора. В качестве ротора используется четырехполюсной постоянный магнит, в качестве статора – трехфазная обмотка, расположенная под углом 120 º С и закрепленная на корпусе датчика.

Индикатор тахометра состоит из синхронного двигателя и измерительного механизма. Статор двигателя представляет собой трехфазную обмотку, соединенную в звезду. Ротор состоит из вала, на котором укреплен магнитный узел, состоящий из шестиполюсного постоянного магнита. Между его полюсами размещен чувствительный элемент – диск из немагнитного материала (алюминиево-марганцовый сплав). Диск укреплен на оси, связанной пружинами и стрелкой индикатора.

Принцип действия тахометра основан на преобразовании механической энергии в электрическую. При работающем авиадвигателе вращение коленчатого вала винта или ротора турбины (привод авиадвигателя) передается на ротор двигателя датчика (рис. 2.2). В обмотках статора возбуждается переменный трехфазный ток с частотой, пропорциональной скорости вращения привода авиадвигателя. Электродвижущая сила от датчика поступает на статор двигателя индикатора. Протекая по обмоткам статора, переменный ток создает вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем ротора, приводит во вращение ротор и магнитный узел. Образуется частотная дистанционная передача «частотный вал», состоящая из генератора-датчика и двигателя-индикатора. Таким образом, в индикаторе воспроизводятся обороты привода авиадвигателя. Измерение оборотов электродвигателя индикатора выполняется магнитным узлом. При вращении постоянных магнитов в чувствительном элементе – гистерезисном диске – индуктируются вихревые токи. При взаимодействии магнитного поля вихревых токов с магнитным полем магнитного узла создается вращающий момент, который увлекает диск в сторону вращения магнита. Вращающему моменту диска противодействует момент пружины, один конец ее укреплен на оси диска, а другой неподвижен. Движение диска передается на стрелку. Когда вращающий момент диска и момент, созданный пружиной, станут равны, стрелка остановится в определенном положении относительно шкалы. Для демпфирования колебаний диска (стрелки) служит алюминиевый диск, закрепленный на оси стрелки.

На самолете Як-18Т установлен тахометр ИТЭ-1, состоящий из датчика ДТЭ-1 и однострелочного индикатора ИТЭ-1 (см. рис. 2.2). Шкала индикатора имеет градуировку от 0 до 110 % с оцифровкой через 20 %, цена деления 1 %, погрешность до ± 0, 5 % в диапазоне 60…100 %, до ± 1 % на остальных отметках шкалы; колебания стрелки допускаются до ± 0, 5 %.

На самолетах Як-40 применяются три комплекта тахометров ИТЭ-2. Комплект тахометра состоит из двух датчиков ДТЭ-1, установленных на каждом двигателе, и двухстрелочного индикатора.

Рис. 2.2. К принципу действия тахометра ИТЭ-1:

1 – обмотки; 2, 8 – магниты; 3 – стрелка; 4 – демпферный диск; 5, 9 – пружина; 6 – диск чувствительного элемента; 7 – гистерезисные диски; 10 – ротор (магнит)

По стрелке «1» демпфирования частота вращения вала ротора компрессора высокого давления (КВД), по стрелке «2» – частота компрессора низкого давления (КНД). Шкала индикатора от 0 до 110 %, цена деления 1 %, допустимые колебания стрелки до ± 0, 5 %.

На двигателях Д-36 и Д-18 для более точного и надежного измерения частоты вращения роторов компрессоров высокого, среднего давления и ротора вентилятора используются датчики ДТА-10. Они закреплены на внутренних полостях корпусов двигателя и работают вместе с индукторами, установленными на валах роторов двигателя. Над индукторами каждого ротора установлены от одного до четырех датчиков (рис. 2.3).

Датчик ДТА-10 – генератор электрических импульсов напряжения, возникающих в обмотке датчика за счет изменения сопротивления магнитной цепи при прохождении зуба вращающейся шестерни-индуктора над торцом датчика. Частота следования электрических импульсов в датчике пропорциональна частоте вращения индуктора. Частота вращения контролируемого ротора двигателя определяется по зависимости , где Z – число зубьев индуктора, f – частота импульсов.

Рис. 2.3. К принципу действия датчика ДТА-10

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: