Kiiruse andurid

Tahhogeneraatoreid – väikese võimsusega alalis- ja vahelduvvoolu elektrimasinaid – kasutatakse automaatikasüsteemides pöörlemiskiiruse anduritena. Tahhomeetri sildu kasutatakse elektrimootorite pöörlemiskiiruse teisendamiseks pingeks.

DC tahhogeneraatorid

Alalisvoolu tahhogeneraatoreid on olenevalt ergastusmeetodist kahte tüüpi: magnetoelektrilised (ergastatud püsimagnetitega) ja elektromagnetilised (ergastatud spetsiaalse mähisega) (joon. 1 a, b).

Tahhogeneraatori väljundpinge konstantsel ergutusvoolul Uout = E — IRi = siinω — IRI am

kus Ce = (UI am — II amRI am)/ω — passiandmetega määratud masinakonstant.

Tühikäigul (I= 0) pingel Uout = E = Ceω... Seetõttu on tahhogeneraatori staatiline karakteristik Uout = e (ω) tühikäigul lineaarne, kuna Ce = const (sirge I, joon. 1, c) .

Riis. 1. Pöörlevad andurid (DC tahhomeetrilised generaatorid): a) püsimagnetergastusega, b) elektromagnetilise ergastusega, c) staatilised karakteristikud

Koormuse all muutub staatiline karakteristik mittelineaarseks (kõver 2).selle kalle muutub, mis on armatuurireaktsiooni ja tahhogeneraatori armatuurimähise pingelanguse tagajärg. Päris tahhogeneraatorites on pintslitel pingelangus, mis toob kaasa nooruse tundetu välimuse (kõver 3).

Tahhogeneraatorite staatiliste karakteristikute moonutuste vähendamiseks kasutatakse neid madalatel koormustel (Azn = 0,01 — 0,02 A). Armatuuriahela vool Azi = E / (Ri + Rn) ja väljundpinge Uout = E — IRi = siinω — IRI am.

Alalisvoolu tahhogeneraatoreid kasutatakse laialdaselt elektriajamite automaatjuhtimissüsteemides, näiteks kiirusandurites. Nende eelisteks on väike inerts, suur täpsus, väiksus ja kaal ning magnetoelektriliste tahhogeneraatorite jaoks puudub ka toiteallikas. Puuduseks on pintslitega kollektori olemasolu.

Vahelduvvoolu tahhogeneraatorid

Sünkroonsed tahhogeneraatorid on ühefaasiline sünkroonmasin, mille rootor on püsimagneti kujul (joon. 2, a) Nurkkiiruse muutumisega sünkroonsetes tahhogeneraatorites muutub amplituudiga ka väljundpinge sagedus. Staatilised karakteristikud on mittelineaarsed. Dünaamiliselt sünkroonsed tahhogeneraatorid on mitteinertsiaalsed elemendid.

Asünkroonne tahhogeneraator on kahefaasiline asünkroonne masin, millel on õõnes mittemagnetiline rootor (joonis 2, b). Asünkroonse tahhogeneraatori staatoril on kaks mähist, mis on nihutatud 90 võrra (OF ja heitgaasigeneraatori ergastamine). OB mähis on ühendatud vahelduvvoolu allikaga.

Riis. 2. Vahelduvvoolu tahhomeetri generaatorid: a — sünkroonsed, b — asünkroonsed

EMF indutseeritakse väljalaskemähises, mis on väljund, kui rootor pöörleb. ümberkujundamine ja pöörlemine.Elektromotoorjõu mõjul tahhogeneraatori väljund pöörleb ja tekib pinge Uout.

Asünkroonse tahhogeneraatori staatiline karakteristik on samuti mittelineaarne. Rootori pöörlemise muutmisel muutub väljundpinge faas 180 ° võrra.

Asünkroonseid tahhogeneraatoreid kasutatakse nurkkiiruse, pöörlemiskiiruse ja kiirenduse anduritena. Teisel juhul on asünkroonse tahhogeneraatori ergutusmähis ühendatud alalisvooluallikaga.

Asünkroonsete tahhogeneraatorite eelisteks on töökindlus, madal inerts Puudused — jääk-EMF olemasolu väljundis. statsionaarse rootoriga, suhteliselt suured mõõtmed.

Tahhomeetrilised sillad

Alalis- ja vahelduvvoolu tahhomeetri sildu kasutatakse automaatikasüsteemides, et anda tagasisidet elektrimootorite pöörlemiskiiruse kohta. See võimaldab süsteemi lihtsustada, kuna pole vaja täiendavat elektrimasinat - tahhogeneraatorit. See vähendab täitevmootori staatilist ja dünaamilist koormust.

Alalisvoolu tahhomeetriline sild on spetsiaalne sillaahel (joonis 3, a), mille ühes harus on mootori Ri armatuur ja teistes - takistid R1, R2, Rp. Silla diagonaalile ab, mis varustab mootori armatuuri, rakendatakse võrgupinge U ja diagonaalilt cd U eemaldatakse pinge, mis ei ole proportsionaalne nurkkiirusega ω.

Riis. 3. Alalisvoolu tahhomeetri sild (a) ja mittekontaktne mõõteseade asünkroonmootori pöörlemiskiiruse jaoks (b)

Kui väljundahelas pole voolu, siis

Lahendades ühendatud võrrandisüsteemi, saame

Tahhomeetri silla väljundpinge

kus Ktm on tahhomeetri silla ülekandetegur.

Tahhomeetri silla viga on ± (2 — 5)%. Dünaamilised alalisvoolu tahhomeetri sillad on mitteinertsiaalne sidestus.

Asünkroonse elektrimootori rootori kiiruse reguleerimiseks kasutatakse mittekontaktset mõõteseadet (joonis 3, b), mis sisaldab voolu TA mõõtetrafot ja pingega televiisorit.