0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем измеряется частота вращения двигателя

Словарь специальных терминов

Частота вращения

Частота вращения—физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах — υ, f, ω или F. Единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) в общем случае является Герц (Гц, Hz). Величина, обратная частоте, называется периодом.

Периодический сигнал характеризуется мгновенной частотой, являющейся скоростью изменения фазы, но тот же сигнал можно представить в виде суммы гармонических спектральных составляющих, имеющих свои частоты. Свойства мгновенной частоты и частоты спектральной составляющей различны, подробнее об этом можно прочитать, например, в книге Финка «Сигналы, помехи, ошибки».

В теоретической физике, а также в некоторых прикладных электрорадиотехнических расчётах удобно использовать дополнительную величину — циклическую (круговую, радиальную, угловую) частоту (обозначается ω). Циклическая частота связана с частотой колебаний соотношением ω=2πf. В математическом смысле циклическая частота — это первая производная полной фазы колебаний по времени. Единица циклической частоты — радиан в секунду (рад/с, rad/s) .

В механике при рассмотрении вращательного движения аналогом циклической частоты служит угловая скорость.

Частота дискретных событий (частота импульсов) — физическая величина, равная числу дискретных событий, происходящих за единицу времени. Единица частоты дискретных событий секунда в минус первой степени (с −1 , s −1 ), однако на практике для выражения частоты импульсов обычно используют герц.

Частота вращения — это физическая величина, равная числу полных оборотов за единицу времени. Единица частоты вращения — секунда в минус первой степени (с −1 , s −1 ), оборот в секунду. Часто используются такие единицы, как оборот в минуту, оборот в час и т. д.

Другие величины, связанные с частотой

  • Ширина полосы частот — fmaxfmin
  • Частотный интервал — log(fmax/fmin)
  • Девиация частоты —Δf/2
  • Период — 1/f
  • Длина волны — υ/f
  • Угловая скорость (скорость вращения) — /dt; FBP

Метрологические аспекты

Измерения

Для измерения частоты применяются частотомеры разных видов, в том числе: для измерения частоты импульсов — электронно-счётные и конденсаторные, для определения частот спектральных составляющих — резонансные и гетеродинные частотомеры, а также анализаторы спектра.

Для воспроизведения частоты с заданной точностью используют различные меры — стандарты частоты (высокая точность), синтезаторы частот, генераторы сигналов и др.

Сравнивают частоты компаратором частоты или с помощью осциллографа по фигурам Лиссажу.

Эталоны

Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-98 — находится во ВНИИФТРИ

Вторичный эталон единицы времени и частоты ВЭТ 1-10-82 — находится в СНИИМ (Новосибирск)

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Измерение — частота — вращение

Измерение частоты вращения производится только у насосов, конструктивно не объединенных с двигателем. Как исключение, частота вращения может измеряться у моноблочных насосов, комплектуемых разными двигателями. [1]

Для измерения частоты вращения , а также выработки управляющих сигналов используют тахогенераторы. [3]

Для измерения частоты вращения служат приборы, называемые тахометрами. Тахометр часовой ТЧ10 — Р предназначен для измерения частоты вращения 50 — 10 000 мин 1 и линейных скоростей 1 — 1000 м / мин путем непосредственного присоединения. Цена деления: большой шкалы частоты вращения — 10 мин-1, малой-1000 мин-1; большой шкалы линейной скорости-1 м / мин, малой-100 м / мин. [4]

Для измерения частоты вращения , а также выработки управляющих сигналов используют тахогенераторы. [6]

Для измерения частоты вращения при наладочных работах и испытаниях применяют также широко известные серийные переносные центробежные тахометры: ИО-10 на пределы измерения частоты вращения 250 — 10000 мин 1 в пяти диапазонах; ИО-30 на пределы 30 — 30000 мин в трех диапазонах. При измерении тахометром частоты вращения вала на приводную ось прибора надевают наконечник с насадкой и устанавливают перемещением движка при нажатой кнопке переключателя диапазонов соответствующий диапазон. [7]

Для измерения частоты вращения , а также выработки управляющих сигналов используют тахогенераторы. [8]

Для измерения частоты вращения применяют тахометры. Ручные тахометры обычно механические, штатные — электрические. Суммарное число оборотов определяет механический суммирующий счетчик, направление вращения гребного вала — указатель вращения. Для поддержания заданной частоты вращения гребного вала используют счетчик Валесси, представляющий собой вариатор-редуктор в комбинации с секундомером. Крутящий момент на гребном валу измеряют с помощью торсиометра, действие которого основано на определении угла закручивания участка вала. [9]

Для измерения частоты вращения наибольшее распространение получили электрические тахометры следующих типов: с генератором постоянного тока; с генератором переменного тока; импульсные и стробоскопические. [10]

Для измерения частоты вращения применяют два наконечника: с прямым и обратным конусами. Для измерения линейной скорости используют дисковый наконечник. Наконечники необходимо плотно насаживать на вал тахометра, чтобы они не спадали под действием силы тяжести. [12]

Читать еще:  Что значить объем двигателя один литр

Для измерения частоты вращения наконечник приводного вала 1 прижимают к торцу испытуемого вала так, чтобы их оси совпадали и вал тахометра пришел во вращение. При этом измеряемый вал должен иметь на торце центровочный элемент. Отсчет производится суммированием показаний малой и большой шкалы. [13]

Для измерения частоты вращения наибольшее распространение получили электрические тахометры следующих типов: с генератором постоянного тока; с генератором переменного тока; импульсные и стробоскопические. [14]

Для измерения частоты вращения используются также / / — преобразователи с неподвижной обмоткой. В этом преобразователе постоянный магнит и катушка, содержащая две полуобмотки с числом витков w, неподвижны. [15]

В каких единицах измеряется частота вращения

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Адрес: г. НовороссийскТелефон: Номер телефонаПочта: kalinelena@yandex.ru

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Как сказал.

Человек, который никогда не ошибался, никогда не пробовал сделать что-нибудь новое.

Альберт Эйнштейн

Тестирование

Частота вращения (обращения)

Частота вращения (обращения) — это физическая величина, равная количеству оборотов, которые тело совершает за единицу времени (1 секунду).

Чтобы найти частоту вращения надо количество оборотов разделить на время совершения этих оборотов:

Частота вращения – величина, обратная периоду вращения:

Частота вращения показывает, сколько оборотов совершается за 1 с.

За единицу частоты вращения в СИ принимают частоту вращения, при которой за каждую секунду тело совершает один оборот. Эта единица обозначается так: [1/с] или [с -1 ] (читается: секунда в минус первой степени). Единица частоты в СИ называется Герц [Гц].

T — период обращения

ν — частота обращения

N — число оборотов

t — время, за которое тело совершило N оборотов по окружности

Что касается обозначений, — ЗАПОМНИТЕ пожалуйста — НЕ СУЩЕСТВУЕТ жёстких правил обозначений, в принципе — обозначайте как хотите, хоть буквами «щ» и «ъ»
Другое дело, что есть ТРАДИЦИЯ, период принято обозначать разными буквами «Т» (от английского time-время) , греческая «тау» используется много реже.. .
А для частоты применяются (опять же ТРАДИЦИОННО) разные, большие и маленькие, буквы F, f (от англиского frequency) и (не знаю почему) греческая «ню».

Количество повторений каких-либо событий или их возникновения за одну единицу таймера называется частотой. Это физическая величина измеряется в герцах – Гц (Hz). Она обозначается буквами ν, f, F, и есть отношение количества повторяющихся событий к промежутку времени, в течение которого они произошли.

При обращении предмета вокруг своего центра можно говорить о такой физической величине, как частота вращения, формула:

где:

  • N – количество оборотов вокруг оси или по окружности,
  • t – время, за которое они были совершены.

В системе СИ обозначается как – с-1 (s-1) и именуется как обороты в секунду (об/с). Применяют и другие единицы вращения. При описании вращения планет вокруг Солнца говорят об оборотах в часах. Юпитер делает одно вращение в 9,92 часа, тогда как Земля и Луна оборачиваются за 24 часа.

Номинальная скорость вращения

Прежде, чем дать определение этому понятию, необходимо определиться, что такое номинальный режим работы какого-либо устройства. Это такой порядок работы устройства, при котором достигаются наибольшая эффективность и надёжность процесса на продолжении длительного времени. Исходя из этого, номинальная скорость вращения – количество оборотов в минуту при работе в номинальном режиме. Время, необходимое для одного оборота, составляет 1/v секунд. Оно называется периодом вращения T. Значит, связь между периодом обращения и частотой имеет вид:

К сведению. Частота вращения вала асинхронного двигателя – 3000 об./мин., это номинальная скорость вращения выходного хвостовика вала при номинальном режиме работы электродвигателя.

Как найти или узнать частоты вращений различных механизмов? Для этого применяется прибор, который называется тахометр.

Угловая скорость

Когда тело движется по окружности, то не все его точки движутся с одинаковой скоростью относительно оси вращения. Если взять лопасти обычного бытового вентилятора, которые вращаются вокруг вала, то точка расположенная ближе к валу имеет скорость вращения больше, чем отмеченная точка на краю лопасти. Это значит, у них разная линейная скорость вращения. В то же время угловая скорость у всех точек одинаковая.

Угловая скорость представляет собой изменение угла в единицу времени, а не расстояния. Обозначается буквой греческого алфавита – ω и имеет единицу измерения радиан в секунду (рад/с). Иными словами, угловая скорость – это вектор, привязанный к оси обращения предмета.

Формула для вычисления отношения между углом поворота и временным интервалом выглядит так:

где:

  • ω – угловая скорость (рад./с);
  • ∆ϕ – изменение угла отклонения при повороте (рад.);
  • ∆t – время, затраченное на отклонение (с).

Обозначение угловой скорости употребляется при изучении законов вращения. Оно употребляется при описании движения всех вращающихся тел.

Угловая скорость в конкретных случаях

На практике редко работают с величинами угловой скорости. Она нужна при конструкторских разработках вращающихся механизмов: редукторов, коробок передач и прочего.

Вычислить её, применяя формулу, можно. Для этого используют связь угловой скорости и частоты вращения.

где:

  • π – число, равное 3,14;
  • ν – частота вращения, (об./мин.).

В качестве примера могут быть рассмотрены угловая скорость и частота вращения колёсного диска при движении мотоблока. Часто необходимо уменьшить или увеличить скорость механизма. Для этого применяют устройство в виде редуктора, при помощи которого понижают скорость вращения колёс. При максимальной скорости движения 10 км/ч колесо делает около 60 об./мин. После перевода минут в секунды это значение равно 1 об./с. После подстановки данных в формулу получится результат:

ω = 2*π*ν = 2*3,14*1 = 6,28 рад./с.

К сведению. Снижение угловой скорости часто требуется для того, чтобы увеличить крутящий момент или тяговое усилие механизмов.

Как определить угловую скорость

Принцип определения угловой скорости зависит от того, как происходит движение по окружности. Если равномерно, то употребляется формула:

Если нет, то придётся высчитывать значения мгновенной или средней угловой скорости.

Величина, о которой идёт разговор, векторная, и при определении её направления используют правило Максвелла. В просторечии – правило буравчика. Вектор скорости имеет одинаковое направление с поступательным перемещением винта, имеющего правую резьбу.

Рассмотрим на примере, как определить угловую скорость, зная, что угол поворота диска радиусом 0,5 м меняется по закону ϕ = 6*t:

ω = ϕ / t = 6 * t / t = 6 с-1

Вектор ω меняется из-за поворота в пространстве оси вращения и при изменении значения модуля угловой скорости.

Угол поворота и период обращения

Рассмотрим точку А на предмете, вращающимся вокруг своей оси. При обращении за какой-то период времени она изменит своё положение на линии окружности на определённый угол. Это угол поворота. Он измеряется в радианах, потому что за единицу берётся отрезок окружности, равный радиусу. Ещё одна величина измерения угла поворота – градус.

Когда в результате поворота точка А вернётся на своё прежнее место, значит, она совершила полный оборот. Если её движение повторится n-раз, то говорят о некотором количестве оборотов. Исходя из этого, можно рассматривать 1/2, 1/4 оборота и так далее. Яркий практический пример этому – путь, который проделывает фреза при фрезеровании детали, закреплённой в центре шпинделя станка.

Внимание! Угол поворота имеет направление. Оно отрицательное, когда вращение происходит по часовой стрелке и положительное при вращении против движения стрелки.

Если тело равномерно продвигается по окружности, можно говорить о постоянной угловой скорости при перемещении, ω = const.

В этом случае находят применения такие характеристики, как:

  • период обращения – T, это время, необходимое для полного оборота точки при круговом движении;
  • частота обращения – ν, это полное количество оборотов, которое совершает точка по круговой траектории за единичный временной интервал.

Интересно. По известным данным, Юпитер обращается вокруг Солнца за 12 лет. Когда Земля за это время делает вокруг Солнца почти 12 оборотов. Точное значение периода обращения круглого гиганта – 11,86 земных лет.

Циклическая частота вращения (обращения)

Скалярная величина, измеряющая частоту вращательного движения, называется циклической частотой вращения. Это угловая частота, равная не самому вектору угловой скорости, а его модулю. Ещё её именуют радиальной или круговой частотой.

Циклическая частота вращения – это количество оборотов тела за 2*π секунды.

У электрических двигателей переменного тока это частота асинхронная. У них частота вращения ротора отстаёт от частоты вращения магнитного поля статора. Величина, определяющая это отставание, носит название скольжения – S. В процессе скольжения вал вращается, потому что в роторе возникает электроток. Скольжение допустимо до определённой величины, превышение которой приводит к перегреву асинхронной машины, и её обмотки могут сгореть.

Устройство этого типа двигателей отличается от устройства машин постоянного тока, где токопроводящая рамка вращается в поле постоянных магнитов. Большое количество рамок вместил в себя якорь, множество электромагнитов составили основу статора. В трёхфазных машинах переменного тока всё наоборот.

При работе асинхронного двигателя статор имеет вращающееся магнитное поле. Оно всегда зависит от параметров:

  • частоты питающей сети;
  • количества пар полюсов.

Скорость вращения ротора состоит в прямом соотношении со скоростью магнитного поля статора. Поле создаётся тремя обмотками, которые расположены под углом 120 градусов относительно друг друга.

Переход от угловой к линейной скорости

Существует различие между линейной скоростью точки и угловой скоростью. При сравнении величин в выражениях, описывающих правила вращения, можно увидеть общее между этими двумя понятиями. Любая точка В, принадлежащая окружности с радиусом R, совершает путь, равный 2*π*R. При этом она делает один оборот. Учитывая, что время, необходимое для этого, есть период Т, модульное значение линейной скорости точки В находится следующим действием:

ν = 2*π*R / Т = 2*π*R* ν.

Так как ω = 2*π*ν, то получается:

Следовательно, линейная скорость точки В тем больше, чем дальше от центра вращения находится точка.

К сведению. Если рассматривать в качестве такой точки города на широте Санкт-Петербурга, их линейная скорость относительно земной оси равна 233 м/с. Для объектов на экваторе – 465 м/с.

Числовое значение вектора ускорения точки В, движущейся равномерно, выражается через R и угловую скорость, таким образом:

а = ν2/ R, подставляя сюда ν = ω* R, получим: а = ν2/ R = ω2* R.

Это значит, чем больше радиус окружности, по которой движется точка В, тем больше значение её ускорения по модулю. Чем дальше расположена точка твердого тела от оси вращения, тем большее ускорение она имеет.

Поэтому можно вычислять ускорения, модули скоростей необходимых точек тел и их положений в любой момент времени.

Понимание и умение пользоваться расчётами и не путаться в определениях помогут на практике вычислениям линейной и угловой скоростей, а также свободно переходить при расчётах от одной величины к другой.

Видео

Чем измеряется частота вращения двигателя

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?
«Йухан, Тор! Вы — на бой!» (Reverse)

Как по мне, дико выглядят именно обратные минуты. Это вообще нифига не описательно. А вот обороты в минуту — интуитивно понятно. Ясно, что это одно и то же, но об/мин гораздо удобоваримее для среднего мозга.

_________________
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.

_________________
Кто замазался в МЯВЕ, как отмываться будете?
«Йухан, Тор! Вы — на бой!» (Reverse)

Гц — это вполне себе полноценная размерность СИ. Разница с секундой в минус первой степени заключается в том, что первая используется для обозначения обычной частоты, а вторая — для круговой.

Дико выглядит, когда массу, время и расстояние измеряют в одних и тех же единицах — килограммах (или секундах, не помню точно, так как не занимался этим разделом физики). А об/мин — вполне себе интуитивно понятная и вполне системная единица.

Скорее всего, Вы говорите про систему СГС. Там и емкость измеряется в сантиметрах.

_________________
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.

О-о-о, эти господа знают толк в изысканных забавах!

_________________
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.

Вызывает некоторое недоумение, когда люди пытаются отделить числовое значение величины от единицы измерения. Для физических величин это единое целое, и величина не зависит от единицы измерения, а посему без разницы в каких единицах выражать для расчётов по формулам — от этого будет зависеть только размерность результата, а не сам результат. Действительно, частота 50 Гц и 3000 об./мин. — это одна и та же частота.
Использование СИ позволяет облегчить определение размерности результата вычислений.

Наверное, не степени размерности, а с точностью до безразмерного сомножителя. Хотя, в конечном счёте, универсальная единица измерения тоже может оказаться однозначно определена, скажем постоянной тонкой структуры.
На самом деле, то, о чём Вы говорите, позволяет ввести в некотором смысле абсолютную систему единиц, но не упраздняет понятие единицы измерения, поскольку единица измерения имеет содержательный смысл, который был бы утрачен. Единица измерения не только сравнивает величину с условным эталоном, но и показывает её взаимосвязь с другими величинами. Например, масса и энергия становятся как бы одной величиной, так как связаны фундаментальным соотношением E = m c^2 (в сущности, это и есть одна величина). Однако, какой смысл выражать в единицах массы энергию электрического поля конденсатора? Другой пример: само соотношение E = m c^2. Если записать его в виде E = m, полагая c = 1, то действительный вид этого фундаментального соотношения окажется скрыт (он будет неявно заложен в определении единиц измерения). Такая запись отражает единство мироздания, до неудобна для практического применения.

Иногда желание подчеркнуть содержательный смысл физической величины приводит к появлению избыточных единиц измерения. Например, полную мощность принято измерять в вольт-амперах, а активную — в ваттах, хотя они различаются безразмерным сомножителем, называемым коэффициентом мощности. Т.е. в данном случае введены различные единицы измерения только потому, что речь идёт о разных физических величинах, хотя и та, и другая величина характеризуют скорость преобразования электрической энергии (правда, в различных смыслах), т.е. являются разновидностями мощности. Они обе могут выражаться в Дж/с.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector