Тахогенератори: синхронні, асинхронні і індукційні тахогенератори постійного струму

Пристрій призначений для моментального перетворення швидкості ротора в пропорційну значення електричної напруги. Тахогенератори використовуються в якості датчиків контролю і вимірювання швидкості і є інформативною електричної машиною.

Вони являють собою мікромашини для забезпечення стабільності технологічних процесів і підвищення якості виробленої продукції, а також для збільшення чутливості систем, призначених для автоматичного управління.

За своїми конструктивними особливостями тахогенератори аналогічні влаштування конструкції електродвигуна постійного струму. Порушення проводиться від постійних магнітів і від електромагнітів.

тахогенератори
тахогенератори

Принцип роботи

Робота пристрою полягає в пропорційному відношенні швидкості обертання валу генератора до його електрорушійної силі (ЕРС). Величина потоку збудження зберігається незмінною.

види тахогенераторів

  • тахогенератори асинхронного типу;
  • синхронні тахогенератори, використовувані в мережі змінного струму;
  • машини індукційні типу, зі збудженням від постійного магніту (струму).

Індукційні тахогенератори постійного струму

Індукційні тахогенератори постійного струму
Індукційні тахогенератори постійного струму

Пристрої цього типу аналогічні машині постійного струму з незалежним збудженням, здійснюваним від постійних магнітів. Для цих машин характерна мінлива величина передавального коефіцієнта, це відбувається через те, що щітковий контакт має нелінійний опір. Реакції якоря створює нерівномірність магнітної індукції в зазорах генератора, особливо при малому і найбільшому значенні швидкості.

Зниження нелінійності відбувається за рахунок використання металізованих обмедненной щіток, для яких характерне мале падіння значення напруги. Нелінійність, через реакції якоря, знижується за рахунок обмеження швидкості і підвищенням величини опору навантаження.



На якість роботи даного пристрою впливають похибки в технологічному плані і з-за конструктивних особливостей тахогенератора. У них входять:

  • пульсуючі скачки напруги в колекторі, що залежать від кількості складових пластин колектора;
  • зубчаста конструкція якоря;
  • несиметрія повітряного зазору тягне до оборотних пульсаціям.

При невисокій швидкості обертання, через цих похибок відбувається спотворення вихідного сигналу, зниження значення частоти і підвищується амплітуда, що сприяє обмеженню швидкісний нижньої межі тахогенератора. Для підвищення якості роботи і згладжування пульсацій, в конструкції тахогенератора застосовують підвищену кількість пластин в колекторі. Також використовуються якоря, в конструкції яких застосовуються пази, особливість їх полягає в схилі на одне зубчасте поділ. Повітряний зазор збільшується.

Для досягнення високої точності, конструкція тахогенератора виконується з якорем, в якому відсутні пази. Додаткове підключення конденсаторної батареї сприяє зниженню пульсацій, конденсатор служить в якості високочастотного фільтра.

синхронні тахогенератори

синхронні тахогенератори

Синхронні тахогенератори аналогічні за зовнішнім виглядом синхронної машині малої потужності з магнітоелектричним збудженням, невеликих габаритних розмірів ротор, якій використовується в якості постійного магніту. В цьому випадку, для згладжування амплітуди і частоти, які по відношенню до швидкості обертання пропорційні, використовуються напівпровідникові випрямлячі.

Цей тип тахогенератора можна охарактеризувати змінною частотою, це являє складне становище для застосування в схемах стандартного призначення, змінного струму. Він відрізняється нечутливістю до зміни напрямку обертання валу двигуна. У синхронних тахогенераторах використовується велика кількість пар полюсів. З цієї причини, синхронні тахогенератори застосовуються для електроприводів з невеликою швидкістю обертання валу.

Основні причини, що створюють похибка тахогенераторів синхронного типу

  • напруга на виході залежить від опору вимірюваного ланцюга;
  • несиметрія повітряного зазору, але й породжує низькочастотних пульсацій;
  • магнітний потік супроводжується Зубцову пульсаціями;
  • параметри машини залежать від температурних змін.

Умови та заходи, що застосовуються при експлуатації синхронних тахогенераторів для компенсації похибок аналогічні заходам, використовуваним для тахогенераторів постійного струму. Пульсації випрямленої напруги вирівнюються за рахунок виготовлення конструкції ротора з полюсами спеціального профілю, завдяки цьому виходить необхідна ЕРС. Зниження Зубцову пульсацій відбувається за рахунок використання фільтра, що згладжує.

Переваги синхронних тахогенераторів

  • виброустойчивость;
  • пило і влагозащищенность;
  • вибухобезпечність.

асинхронний тахогенератор

асинхронний тахогенератор

Тахогенератор асинхронного типу за конструктивними особливостями аналогічний двофазному виконавчому електродвигуна з короткозамкненим тонкостінних ротором «біляча клітина». Харчування здійснюється від електричної мережі напруги змінного струму і подається на обмотку збудження.

Вихідна обмотка наводить подвійне ЕРС, перша ЕРС зі значенням змінного струму трансформаторного типу (зсередини ротора), друга ЕРС, обертання (з зовнішньої сторони ротора). Перша ЕРС під впливом струмів створює результуючий поздовжній магнітний потік. При впливі другий ЕРС, струми створюють свій магнітний потік, що наводить в обмотці тахогенератора - ЕРС виходи.

Частота і амплітуда синусоїди електричної змінної мережі відноситься пропорційно до кількості оборотів обертання ротора генератора. Щоб змінити напрямок обертання, необхідно поміняти вихідну фазу на протилежну.

Використання тахогенераторів знайшло застосування в автоматичних пристроях і в системах управління у вигляді безінерційного елемента. Для систем, в яких величина виходу є кутом повороту, тахогенератор виступає в якості абсолютного дифференциатора. В електричному ланцюзі, до якої приєднано тахогенератор - електромагнітна інерція приймається в якості додаткового аперіодичної ланки.

Пишіть коментарі, доповнення до статті, може я щось пропустив. Загляньте в розділ Електродвигуни, буду радий, якщо ви знайдете на моєму сайті ще що-небудь корисне. Всього найкращого.


Поділися в соц. мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!
По темі: