Sebesség érzékelők

A tachogenerátorokat – kis teljesítményű egyen- és váltakozó áramú elektromos gépeket – forgási sebesség-érzékelőként használják az automatizálási rendszerekben. A fordulatszámmérő hidak az elektromos motorok fordulatszámának feszültséggé alakítására szolgálnak.

DC tachogenerátorok

Az egyenáramú tachogenerátorok a gerjesztés módjától függően kétféleek: magnetoelektromos (állandó mágnesekkel gerjesztett) és elektromágneses (speciális tekercsekkel gerjesztett) (1. a, b ábra).

A tachogenerátor kimeneti feszültsége állandó gerjesztési áram mellett Uout = E — IRi = ittω — IRI am

ahol Ce = (UI am — II amRI am)/ω — az útlevéladatok által meghatározott gépi állandó.

Üresjárati (I= 0) feszültségen Uout = E = Ceω... Ezért a tachogenerátor Uout = e (ω) statikus karakterisztikája alapjáraton lineáris, mivel Ce = const (I. egyenes, 1. ábra, c) .

Rizs. 1. Forgó érzékelők (DC tachometriás generátorok): a) állandó mágneses gerjesztéssel, b) elektromágneses gerjesztéssel, c) statikus karakterisztikával

Terhelés alatt a statikus karakterisztika nemlineárissá válik (2. görbe).lejtése megváltozik, ami az armatúra reakció és a tachogenerátor armatúra tekercsében bekövetkező feszültségesés következménye. Az igazi tachogenerátorokban feszültségesés van a keféken, ami a fiatalság érzéketlenségének megjelenéséhez vezet (3. görbe).

A tachogenerátorok statikus jellemzőinek torzulásának csökkentése érdekében alacsony terhelésen (Azn = 0,01 - 0,02 A) használják őket. Az armatúra áramkör árama Azi = E / (Ri + Rn) és kimeneti feszültség Uout = E — IRi = ittω — IRI am.

Az egyenáramú tachogenerátorokat széles körben használják elektromos hajtások, például sebességérzékelők automatikus vezérlőrendszereiben. Előnyük az alacsony tehetetlenség, a nagy pontosság, a kis méret és tömeg, valamint a magnetoelektromos tachogenerátorokhoz nincs áramforrás sem. A hátránya a kollektor jelenléte kefékkel.

AC tachogenerátorok

A szinkron tachogenerátorok egyfázisú szinkron gépek, amelyek forgórésze állandó mágnes formájában van (2. ábra, a) A szinkron tachogenerátorokban a szögsebesség változásával a kimeneti feszültség frekvenciája is változik az amplitúdóval. A statikus jellemzők nem lineárisak. A dinamikusan szinkron tachogenerátorok nem inerciális elemek.

Az aszinkron tachogenerátor egy kétfázisú aszinkron gép üreges, nem mágneses rotorral (2. ábra, b). Az aszinkron tachogenerátor állórészén két tekercs van eltolva 90-al (az OF és a kipufogógáz-generátor gerjesztése). Az OB tekercs váltóáramú forráshoz csatlakozik.

Rizs. 2. Váltakozó áramú fordulatszámmérő generátorok: a — szinkron, b — aszinkron

EMF indukálódik a kipufogó tekercsben, amely a kimenet, amikor a rotor forog. transzformáció és forgatás.Elektromotoros erő hatására a tachogenerátor kimenete forog, és Uout feszültség lép fel.

Az aszinkron tachogenerátor statikus karakterisztikája szintén nem lineáris. A forgórész forgásának megváltoztatásakor a kimeneti feszültség fázisa 180 ° -kal változik.

Az aszinkron tachogenerátorokat szögsebesség, forgási sebesség és gyorsulás érzékelőjeként használják. A második esetben az aszinkron tachogenerátor gerjesztőtekercse egyenáramú forráshoz csatlakozik.

Az aszinkron tachogenerátorok előnyei a megbízhatóság, az alacsony tehetetlenség Hátrányok - a maradék EMF jelenléte a kimeneten. álló rotorral, viszonylag nagy méretekkel.

Tachometrikus hidak

Az automatizálási rendszerekben az egyenáramú és váltakozó áramú fordulatszámmérő hidak segítségével visszacsatolják az elektromos motorok fordulatszámát. Ez lehetővé teszi a rendszer egyszerűsítését, mivel nincs szükség további elektromos gépre - tachogenerátorra. Ez csökkenti a végrehajtó motor statikus és dinamikus terhelését.

Az egyenáramú tachometrikus híd egy speciális hídáramkör (3. ábra, a), amelynek egyik karjában az Ri motor armatúrája, a többiben pedig az R1, R2, Rp ellenállások találhatók. A híd ab átlójára U hálózati feszültséget kapcsolunk, amely a motor armatúráját látja el, és a cd U átlóról az ω szögsebességgel arányosan eltávolítjuk a feszültséget.

Rizs. 3. DC fordulatszámmérő híd (a) és érintésmentes mérőeszköz az aszinkron motor forgási sebességére (b)

Ha nincs áram a kimeneti áramkörben, akkor

Az együttes egyenletrendszert megoldva azt kapjuk

Fordulatszámmérő híd kimeneti feszültsége

ahol Ktm a fordulatszámmérő híd átviteli tényezője.

A fordulatszámmérő híd hibája ± (2 — 5)%. A dinamikus egyenáramú fordulatszámmérő hidak nem inerciális csatolásúak.

Az aszinkron villanymotor forgórészének fordulatszámának szabályozásához érintésmentes mérőeszközt (3. ábra, b) használnak, amely egy TA árammérő transzformátort és egy feszültséggel rendelkező TV-t tartalmaz.