[科普中国]-水轮机测速装置

离心飞摆测频装置利用离心运动的原理制成，是机械液压型调速器的测速元件。按飞摆的结构类型分，有单臂重锤式、板簧式和菱形钢带式。日前采用最多的是菱型钢带式。菱形钢带式飞摆由电动机、重块、飞摆弹簧、钢带和转动套等部件构成。电动机由与水轮发电机同轴的永磁发电机驱动，其转速与机组转速成正比。电动机通过钢带带动重块和转动套一起转动。机组为额定转速时，重块所产生的离心力与飞摆弹簧的弹力和部件的重力平衡使转动套处于一个稳定的位置。机组转速升高，电动机的转速随之升高，离心力增大，转动套上移;反之，机组转速下降，离心力减小，转动套下移。离心飞摆的输出是转动套的位移1。

LC 回路测频装置利用电感（L)电容(C)谐振回路的复阻抗与频率有关的特性做成的电气液压型调速器的测速器件。常用的串、并联LC测频回路图。测颇回路的输入信号为永磁发电机输出的交流电压，经变压器降压后以两组电压分别加于串联谐振回路L1C1和并联谐振回路L2C2,测频回路的输出是串联谐振回路输出电压与并联谐振回路输出电压整流后的电压差。选择这两个回路的谐振颇率在70~80Hz之间。输入信号频率等于谐振频率时，串联谐振回路复阻抗及其上的压降均最小，输出(U1)最大。输入信号颇率偏离谐振频率，串联谐振回路复阻杭及其上的压降均增大，输出减小。在输入信号频率等于谐振频率时，并联谐振回路的复阻抗及其上的压降均最大，输出增大。调整电位器Rf可得额定频率时，测频回路输出信号电压U(U=U1-U2)为零，高于此频率时输出电压为正，低于此频率时输出电压为负。LC测频同路还可以采用并联、双并联或串联LC回路组成2。

脉冲频率测频装置利用电子电路将水轮机的转速信号转换成与其成比例的电压信号的器件。转速信号可以取自发电机机端电压互感器，也可以取自齿盘与磁头，通过整形、放大和脉冲频率-电压转换等电路将转速信号变换成规则的与水轮机转速成比例的方波脉冲数或脉冲时间宽度，经放大后将脉冲信号转换成为与水轮机转速成比例的电压输出信号2。

数字测掀装置用数字电路构成的电气液压型调速器测速器件。它是用转速信号的周期时间来控制一个计数门，让其正半周内将频率恒定且频率较高的矩形脉冲进入计数器。当转速变化时，其周期也随之变化，从而使得通过计数门进入计数器的矩形脉冲数也发生变化。最后经寄存器和数模转换器将脉冲数转换成与转速成比例的模拟电压量输出3。