[发明专利]一种叶片泵转速检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶片泵转速检测方法及其装置，特别涉及一种通过测量泵进口压力脉动的方法来实现离心泵工况监测。 

背景技术

转速是离心泵的一个重要性能参数。目前离心泵大都采用异步电动机驱动，泵的转速与电动机的同步转速有差异，在实验和工程应用中需要采用各种各样的转速计来测量泵的实际转速。在实验室中最早采用的是日光灯测速法，由于靠目测，测量不精确，这种方法已经很少应用。现在广泛采用的转速测量仪器和方法有两种，一种是光电反射式测速仪，这种测量方式比较方便准确，但是不适用于水下测量，另外，应用该方法测量时，转轴或者与转轴同步旋转的某部件(例如联轴器等)必须可见，因此该方法也不适用于一些叶轮和电动机直联的泵，另一种常用的测量方法是基于异步电动机漏磁通感应的感应线圈法，但是随着电动机及其零部件制造和安装工艺水平以及材料性能的不断提高，电动机的漏磁通越来越难于检测。同时由于转子绕组分布的影响、工频信号的干扰、及其它噪声的混杂，用感应线圈采集的信号的波形很差，需要滤波和放大，硬件成本和系统复杂性较高。也有部分学者提出利用动静干涉原理，通过测量泵出口的压力脉动来实现泵转速测量，但采用这种方法需要在泵出口安装高频动态压力传感器，其实现设备复杂，成本高。 

发明内容

本发明提供了一种适用于使用三相感应电机驱动的叶片泵转速的测量方法及其装置，其适用范围宽，测量误差小，并且几乎不增加测试成本。 

本发明的原理： 

叶片泵的大多采用三相异步电机驱动，这种电机采用的是电磁感应原理，在定子中的三相电流，会产生交替变化的旋转磁场，转子绕组中通入电流，在旋转磁场的作用下，感应电机的转子逐渐转动起来。但转子转速始终略低或略高于旋转磁场的转速，转差率描述转子转速(实际转速n)与旋转磁场转速(同步转速n0)相差的程度，该参数表征感应电机运行状态的一个基本变化量，用s表示 

s=n0-nn]]>

当感应电机的负载发生变化时，转子转速和转差率也将随负载变化而变化，转子导体中 的电动势、电流和电磁转矩也会随之发生相应改变以适应负载的需要。定子中产生的交替变化的旋转磁场以Δn大小的相对速度“切割”转子绕组，此时转子电流的频率 

f2=p(n0-n)60=pn060·n0-nn0=sf1]]>

式中：f1为定子电流频率，p为电机级数。 

感应电机在不带负荷情况下运行时，转子的转速几乎等于同步转速，这时交替变化的旋转磁场以零的速度切割转子的导体，因此转子的感应电流非常小，通常以零电流处理。感应电机在带负荷情况下，转子磁动势的基波对气隙磁场的分布会产生影响，称其为转子反应。转子反应会引起气隙磁场的大小和空间相位发生变化，从而引起定子感应电动势和定子电流发生变化。感应电机在加负载后，定子电流中还将出现一个补偿转子磁动势的“负载分量”，即