水輪機測速裝置是指水輪機調速器內測量水輪機實際轉速與額定轉速偏差量的器件。常用的有離心飛擺測頻、LC迴路測頻、脈衝頻率測頻和數字測頻4種裝置。
基本介紹
- 中文名：水輪機測速裝置
- 外文名：Hydraulic turbine measuring device
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：水力發電
- 作用：對水輪機的轉速進行測量
離心飛擺測頻裝置,LC 迴路測頻裝置,脈衝頻率測頻裝置,數字測掀裝置,
離心飛擺測頻裝置
利用離心運動的原理製成，是機械液壓型調速器的測速元件。按飛擺的結構類型分，有單臂重錘式、板簧式和菱形鋼帶式。日前採用最多的是菱型鋼帶式。菱形鋼帶式飛擺由電動機、重塊、飛擺彈簧、鋼帶和轉動套等部件構成。電動機由與水輪發電機同軸的永磁發電機驅動，其轉速與機組轉速成正比。電動機通過鋼帶帶動重塊和轉動套一起轉動。機組為額定轉速時，重塊所產生的離心力與飛擺彈簧的彈力和部件的重力平衡使轉動套處於一個穩定的位置。機組轉速升高，電動機的轉速隨之升高，離心力增大，轉動套上移;反之，機組轉速下降，離心力減小，轉動套下移。離心飛擺的輸出是轉動套的位移。
LC 迴路測頻裝置
利用電感（L）電容(C)諧振迴路的復阻抗與頻率有關的特性做成的電氣液壓型調速器的測速器件。常用的串、並聯LC測頻迴路圖。測頗迴路的輸入信號為永磁發電機輸出的交流電壓，經變壓器降壓後以兩組電壓分別加於串聯諧振迴路L1C1和並聯諧振迴路L2C2,測頻迴路的輸出是串聯諧振迴路輸出電壓與並聯諧振迴路輸出電壓整流後的電壓差。選擇這兩個迴路的諧振頗率在70~80Hz之間。輸入信號頻率等於諧振頻率時，串聯諧振迴路復阻抗及其上的壓降均最小，輸出(U1)最大。輸入信號頗率偏離諧振頻率，串聯諧振迴路復阻杭及其上的壓降均增大，輸出減小。在輸入信號頻率等於諧振頻率時，並聯諧振迴路的復阻抗及其上的壓降均最大，輸出增大。調整電位器Rf可得額定頻率時，測頻迴路輸出信號電壓U(U=U1-U2)為零，高於此頻率時輸出電壓為正，低於此頻率時輸出電壓為負。LC測頻同路還可以採用並聯、雙並聯或串聯LC迴路組成。
脈衝頻率測頻裝置
利用電子電路將水輪機的轉速信號轉換成與其成比例的電壓信號的器件。轉速信號可以取自發電機機端電壓互感器，也可以取自齒盤與磁頭，通過整形、放大和脈衝頻率-電壓轉換等電路將轉速信號變換成規則的與水輪機轉速成比例的方波脈衝數或脈衝時間寬度，經放大後將脈衝信號轉換成為與水輪機轉速成比例的電壓輸出信號。
數字測掀裝置
用數字電路構成的電氣液壓型調速器測速器件。它是用轉速信號的周期時間來控制一個計數門，讓其正半周內將頻率恆定且頻率較高的矩形脈衝進入計數器。當轉速變化時，其周期也隨之變化，從而使得通過計數門進入計數器的矩形脈衝數也發生變化。最後經暫存器和數模轉換器將脈衝數轉換成與轉速成比例的模擬電壓量輸出。
