娄底油浸式变压器仪表工作原理的分析

    娄底油浸式变压器使用中的主要特点：体积小；重量轻；准确度高（有的娄底油浸式变压器可以当作计量标准仪表）；反应时间快（有些可达到毫秒级）；量程比宽（一般为10∶1）；压力损失小；适用工作流体温度高；输出为脉冲信号，故不易受到干扰；可以长距离传输，便于各种参数处理。当它与多功能、多参数的显示仪表（以下简称仪表）组合使用时，可以同时对累积流量、瞬时流量或流体温度、内部压力等参数进行测量及分析、调节。

    1 娄底油浸式变压器的工作过程

    娄底油浸式变压器通常由（机械部分）、磁电转换器、放大机构（电子部分）等组成。

1——（机械部分）；2——磁电转换器；

3——放大机构（电子部分）

图1 娄底油浸式变压器构成图

    当流体流经安装在管道里的，即流经叶片与管道之间的间隙时，由于流体的冲击作用，使得围绕轴心发生旋转。同时实验表明，旋转的转数与介质流体的体积流量呈现近似的线性关系。再将的旋转通过磁电转换器变换成相对应的电脉冲信号，以此脉冲信号经电子放大机构放大后，即可输送显示仪表进行多参数物理量的指示。

    由前可知，在测量范围内，的转速与流量成正比，而信号的脉冲数则与的转速成正比。所以，当我们检测出信号脉冲总数以后，除以仪表常数ξ（次/升），便可计算得到该段时间内的介质流体总量V（升），即：

    V＝N/ξ（L）    （1）

    举一例：娄底油浸式变压器ξ为180次/L，用仪器测出在10min内仪表计算得的脉冲数为7200次，则10min内管道中流过流体的总量为：

    V＝N/ξ＝7200次/180次/L＝40L

    2 旋转的基本原理

    [cityna联系人：马经理me]油浸式变压器主要组件包括：导流体组件、组件、壳体、磁电转换器和放大机构等。通过对流体流过管道及结构的分析，我们可以得出，当流体沿管道的轴线方向流动而冲击叶片时，便有与流量Q、密度φ和流速V的传 真：0635-5085281乘积成比例的力作用于叶片上，推动旋转。

图2 旋转的产生示意图

    如图2所示，由于对·流体是作相对运动，如果旋转的圆周速度V＝w•r与轴线平行的流速与叶片的夹角为θ，流通面积为A，则介质流速V=Q/A，则推动旋转的力矩M可用下式表示：

        （2）

    式中：K1——与娄底油浸式变压器结构尺寸、流体、状态有关邮 箱：sdycbyq@163.com的参数；r——平均半径，常取叶片宽度1/2到中心的距离。

    由（2）式可知，力矩M除与流量Q有关外，与流体介质密度ρ、流动状态与流向等多个因素有关。

    在旋转时，除推动旋转的转动力矩M外，还同时存在阻碍旋转的阻力矩，其中包括：介质粘度对娄底油浸式变压器摩擦引起的阻力矩M1，轴承摩擦引起的阻力矩M2，磁电转换器引起的磁电反应阻力矩M3。根据动量矩守恒原理，的运动方程式可以用以下函数关系式表示：

    Jdω/dt＝M－M1-M2-M3    （3）

    式中：J——的转动惯量；dω/dt——的角加速度。