专利名称：一种发电机组动力涡轮的测速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电机组动力涡轮转速的检测领域，具体涉及一种发电机组动力涡轮的测速装置。
背景技术：
发电机组的转速是发电厂-正常运行-至关重要的参数，是反映机组运行状况的一个关键物理量，发电机组的转速是否稳定在额定转速，将直接影响到输出地电能质量，其测量值及其准确性将直接关系到发电厂的安全运行水平及电网的品质，发电机组的转速是发电机组的自动化控制程序的一个重要参数。中国专利ZL 201020170314. 3公开了一种兆瓦级风力发电机组测速装置，用于发电机组转速的测量。所述装置包含有增速齿轮箱、空心长轴、固定板、传感器支架、测速传感器和测速计数盘，所述测速计数盘套装于增速齿轮箱的空心长轴上，所述固定板固定设置于增速齿轮箱的外侧壁上，所述传感器支架与固定板相连，所述测速传感器安装于传感器支架上，且所述测速传感器置于测速计数盘上方，相比于常规的安装方式，增速齿轮箱在风机运作时，运行平稳不会产生抖动，因而保证了测速传感的测速进度，虽然该公开技术方案对现有的测速装置的安装方式进行了改进，但是其测速装置的各组成部件都是现有的，由于原有的测速装置各组成部件的局限性，该技术方案对发电机组转速的测量的准确度都有待进一步提高，并且安装的稳定性也有待进一步提高。公开号为CN 101762716A的中国专利申请公开了一种水轮发电机齿盘测速装置， 包括两个霍尔开关测速探头CP1、CP2组成一组测速反馈信号安装于测速齿轮旁，两个霍尔开关测速探头CP1、CP2的输出信号通过引线连接到安装于调速器电器柜中的专用信号处理板的信号输入端子上，齿盘信号经降压、滤波、限幅、整形后一路经单稳态触发器判断输入信号的正误。该技术方案通过两个霍尔开关测速探头CP1、CP2来产生脉冲信号和高电平信号，信号处理板将经过降压、滤波、限幅、整形、分频等处理后的脉冲信号和测频周期信号输入到PLC高速计数板，高速计数板通过总线将转速的频率信号传输给PLC的CPU作为调速器转速反馈信号。该技术方案对测速精度和转速的稳定性有了一定的提高，但是其由于对测速齿盘加工精度没有要求，两个霍尔开关测速探头CP1、CP2相互离得很近，要测脉冲信号和高电平信号，可能接受信号之间存在一定的干扰，同时，信号的处理也较为复杂，其转速的测量的精确度需要进一步提高。
发明内容本实用新型提供了一种构造简单、抗干扰能力好、易于维护、测速精度高的发电机组动力涡轮的测速装置。一种发电机组动力涡轮的测速装置，包括安装在发电机连接转轴上的永磁铁、靠近发电机连接转轴的外圆周面的霍尔传感器、与霍尔传感器相连的信号处理器、与信号处理器相连的可编程控制器以及为信号处理器提供工作电源的直流电源。[0007]本实用新型发电机组动力涡轮的测速装置投入使用时，其测量元件是由霍尔传感器和永磁体构成，发电机主轴带动发电机连接转轴旋转，发电机连接转轴上的永磁体也跟着旋转，当发电机连接转轴上安装的永磁体依次经过(在有效距离内)霍尔传感器感应面时，霍尔传感器产生电压差，从而提供了一个测量脉冲信号。该测量脉冲信号经过信号处理器进行整形、自锁、变形、分频等技术处理后，输出一隔离的速度反馈信号(方波)送入可编程控制器，可编程控制器就可以得到转速值。得到的转速值可作为调节速度的一个速度反馈信号，调速装置通过该速度反馈信号稳定地控制发电机组动力涡轮的转速。以下作为本实用新型的优选技术方案所述的霍尔传感器与永磁铁所在的垂直于发电机连接转轴的轴向的截面处于同一平面，使得霍尔传感器产生更加稳定的电压差，从而提供了一个更稳定的测量脉冲信号。所述的发电机连接转轴上的永磁铁的外侧设有聚四氟乙烯环形套筒，聚四氟乙烯环形套筒通过紧固螺钉固定，通过聚四氟乙烯环形套筒和紧固螺钉从而将永磁铁箍装在发电机连接转轴上。所述的聚四氟乙烯环形套筒的内壁设有与永磁铁相配合的凹槽，从而进一步将永磁铁固定，将永磁铁牢牢地固定在发电机连接转轴上，即使发电机连接转轴转速较高时，也能将永磁铁较好地固定在发电机连接转轴上。所述的永磁铁与发电机连接转轴之间通过环氧树脂密封胶粘接固定，以使进一步增加永磁铁与发电机连接转轴的牢固度。所述的永磁铁为多个，均勻分布在发电机连接转轴上，缩短了速度的反馈时间，以使在测速过程中，能产生稳定的脉冲信号，能准确地测量发电机组动力涡轮的转速。所述的永磁铁为50 60个，由于在工业应用中，发电机连接转轴的直径有一定要求，当永磁铁为50 60个时，发电机组动力涡轮的测速装置能对发电机组动力涡轮的转速及时反馈，从而使得可编程控制器和调速装置可以及时对发电机组动力涡轮的转速进行控制，以达到稳速的目的。同时，抗干扰能力更强，测速精度更高。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点本实用新型的霍尔传感器成本低廉，有效的降低发电机组动力涡轮的测速装置的生产成本，同时，发电机组动力涡轮的测速装置构造简单，性能好，易于维护。在较为恶劣的电磁环境下发电机组动力涡轮的测速装置具有较强的抗干扰能力，可有效地消除霍尔信号产生的误差，提高测速精度。特别是设置多个永磁铁，缩短了速度的反馈时间，以使在测速过程中，能产生稳定的脉冲信号，能准确地测量发电机组动力涡轮的转速。当发电机组动力涡轮的转速较低时，也能及时将脉冲信号，缩短了速度的反馈时间，从而使得可编程控制器和调速装置可以及时对发电机组动力涡轮的转速进行控制，以达到稳速的目的，解决了传统测速系统无法将速度及时的反馈从而造成低速下稳速不易的技术难题。
图1为本实用新型发电机组动力涡轮的测速装置的结构示意图；图2为本实用新型的发电机连接转轴和永磁铁的结构示意图；图3为图2中指定位置A处放大的截面结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型发电机组动力涡轮的测速装置，包括永磁铁20、霍尔传感器30、信号处理器40、直流电源50和可编程控制器60。永磁铁20安装在发电机连接转轴10上，永磁铁20可具体选用钕铁硼磁钢，为圆柱形(直径为8mm，高为4mm)。霍尔传感器 30与永磁铁20所在的垂直于发电机连接转轴10的轴向的截面处于同一平面并靠近发电机连接转轴10的外圆周面，霍尔传感器30的感应端朝向永磁铁20，霍尔传感器30与永磁铁 20要在有效距离之内，即当永磁铁20旋转经过霍尔传感器30的感应面时，霍尔传感器30 产生电压差，从而提供了一个测量的脉冲信号。霍尔传感器30可具体选择采用mH-5C-70 霍尔测速传感器(M18*l.幻，可测量的频率范围0. 2Hz至20，OOOHz。信号处理器40与霍尔传感器30相连，直流电源50与信号处理器40相连，用于为信号处理器40提供工作电源。 可编程控制器60与信号处理器40相连。信号处理器40可采用现有的集成电路板，可以采用市售的产品。一般可选用555 信号发生器，具体可选用NE555脉冲可调发生器。可编程控制器60也可以采用市售产品，一般选择带计数模块的PLC，如计数模块采用SIEMENS FM350-1，用在SIEMENS S7-300或者M7-300控制系统中，组成带计数模块的 PLC。如图2、图3所示，发电机连接转轴10上的永磁铁20的外侧设有聚四氟乙烯环形套筒200，聚四氟乙烯环形套筒200通过紧固螺钉300固定。聚四氟乙烯环形套筒200为圆环状，聚四氟乙烯环形套筒200内壁设有与永磁铁20相配合的凹槽，永磁铁20装入凹槽内，用圆环状的聚四氟乙烯环形套筒200将永磁铁20箍装于发电机连接转轴10上。永磁铁20与发电机连接转轴10之间用环氧树脂密封胶100粘接固定。永磁铁20为55个，紧固螺钉300为5个，均勻分布在发电机连接转轴10上。本实用新型的工作原理如下本实用新型发电机组动力涡轮的测速装置投入使用时，其测量元件是由霍尔传感器30和永磁体20构成，发电机主轴带动发电机连接转轴10旋转，发电机连接转轴10上的永磁体20也跟着旋转，当发电机连接转轴10上安装的永磁体20依次经过(在有效距离内)霍尔传感器30感应面时，霍尔传感器30产生电压差，从而提供了一个测量脉冲信号。 该测量脉冲信号经过信号处理器40进行整形、自锁、变形、分频等技术处理后，输出一隔离的速度反馈信号(方波)送入可编程控制器60，可编程控制器60就可以得到转速值。得到的转速值可作为调节速度的一个速度反馈信号，调速装置通过该速度反馈信号稳定地控制发电机组动力涡轮的转速。
权利要求1.一种发电机组动力涡轮的测速装置，其特征在于，包括安装在发电机连接转轴(10) 上的永磁铁(20)、靠近发电机连接转轴(10)的外圆周面的霍尔传感器(30)、与霍尔传感器 (30)相连的信号处理器(40)、与信号处理器00)相连的可编程控制器(60)以及为信号处理器GO)提供工作电源的直流电源(50)。
2.根据权利要求1所述的发电机组动力涡轮的测速装置，其特征在于，所述的霍尔传感器(30)与永磁铁O0)所在的垂直于发电机连接转轴(10)的轴向的截面处于同一平面。
3.根据权利要求1所述的发电机组动力涡轮的测速装置，其特征在于，所述的发电机连接转轴(10)上的永磁铁O0)的外侧设有聚四氟乙烯环形套筒000)，聚四氟乙烯环形套筒(200)通过紧固螺钉(300)固定。
4.根据权利要求3所述的发电机组动力涡轮的测速装置，其特征在于，所述的聚四氟乙烯环形套筒O00)的内壁设有与永磁铁O0)相配合的凹槽。
5.根据权利要求1、3或4所述的发电机组动力涡轮的测速装置，其特征在于，所述的永磁铁O0)与发电机连接转轴(10)之间通过环氧树脂密封胶(100)粘接固定。
6.根据权利要求1所述的发电机组动力涡轮的测速装置，其特征在于，所述的永磁铁 (20)为多个，均勻分布在发电机连接转轴(10)上。
7.根据权利要求6所述的发电机组动力涡轮的测速装置，其特征在于，所述的永磁铁 (20)为50 60个。
专利摘要本实用新型公开了一种发电机组动力涡轮的测速装置，包括安装在发电机连接转轴上的永磁铁、靠近发电机连接转轴的外圆周面的霍尔传感器、与霍尔传感器相连的信号处理器、与信号处理器相连的可编程控制器以及为信号处理器提供工作电源的直流电源。本实用新型的霍尔传感器成本低廉，有效的降低发电机组动力涡轮的测速装置的生产成本，同时，发电机组动力涡轮的测速装置构造简单，性能好，易于维护，抗干扰能力强。
文档编号G01P3/487GK202305552SQ20112040251
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者胡双栽 申请人:杭州钢铁集团公司