ТАХОГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА
На рис, 12-1 был показан исполнительный двигатель, приводящий во вращение генератор. Входным сигналом у генератора была скорость со, а выходным — напряжение на зажимах U. Если между входным и выходным сигналами U = f (ω) сохраняется практически линейная зависимость, то такой генератор называется тахогенератором. На рис. 12-17 эта зависимость, показанная прямой линией 1, называется идеальной выходной характеристикой тахогеператора.
Основное назначение тахогенератора измерять скорость вращения вала исполнительного двигателя. В системах автоматического регулирования скорости тахогенератор играет роль измерительного элемента, указывающего отклонение скорости от заданной величины и выдающего сигнал, который, будучи преобразован и передан, приводит к восстановлению скорости.
Рис. 12-17. Выходные характеристики тахогенератора.
Кроме того, тахогенераторы широко применяются для разного рода механических вычислительных операций. Тахогенератором постоянного тока обычно служит генератор с независимым возбуждением. В некоторых случаях применяется тахогенератор с возбуждением постоянными магнитами.
Если тахогенератор работает с разомкнутыми зажимами, то Е = cEФn= сФω, при постоянном магнитном потоке Ф будет меняться, в зависимости от угловой скорости ω, по закону прямой линии. Если же на зажимы тахогенератора включено сопротивление и в обмотке якоря протекает ток Iя, то вследствие реакции якоря и падения напряжения в проводах и щетках якоря напряжение U будет тем меньше E, чем меньше сопротивление, включенное на зажимы. В этом случае U = f (n), показанные кривыми 2 и 5 на рис. 12-17, будут отклоняться от прямой 1. Поэтому сопротивление нагрузки тахогенератора всегда должно оставаться неизменным и во много раз превышающим сопротивление обмотки якоря.
ТАХОГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПОЛЫМ НЕМАГНИТНЫМ РОТОРОМ
Асинхронный тахогенератор переменного тока применяется в маломощном следящем приводе, в системах автоматического управления и в вычислительных устройствах, работающих на переменном токе.
Конструктивно асинхронный тахогенератор, как правило, имеет ротор в виде полого немагнитного стакана и статор, состоящий из внешней и внутренней частей подобно исполнительному двигателю переменного тока (рис. 12-6). Внутренний статор не имеет обмотки, а на внешнем расположены две обмотки, сдвинутые в пространстве под углом 90°. Одна из обмоток — обмотка возбуждения 1 (рис. 12-18), к которой приложено напряжение UB постоянной амплитуды и постоянной частоты, расположена на рис. 12-18 так, что ось ее вертикальна. Другая обмотка — генераторная 2, ось которой расположена горизонтально. Толщина стенок полого ротора 3 показана преувеличенной.
Переменный ток Iв, протекая по обмотке статора 1, создает пульсирующие н. с. Fcт и поток Фст, который
наводит в теле неподвижного ротора, как во вторичной обмотке трансформатора, э. д. с. и вихревые токи. Направление их встречно направлению тока в обмотке возбуждения, но они на рис. 12-18 не показаны. Этими токами создается н. с. ротора Fpoт, совместно с которой н. с. статора Fcт создает продольный поток Фпр, совпадающий с осью обмотки возбуждения.
Если ротор приведен во вращение, то в его теле создается э. д. с. вращения Евр, а значит, и ток, направление которых на рис. 12-18 определено правилом правой руки и показано на роторе. Током ротора создается поперечный поток Фп. п, ось которого совпадает с осью обмотки статора 2.
Рис 12-18. Тахогенератор переменного тока.
Таким образом, создается своеобразный трансформатор, первичной обмоткой которого является ротор, а вторичной — обмотка 2. Поперечным потоком в обмотке 2 создается трансформаторная э. д. с, частота которой равна частоте тока в роторе и, значит, потока Фпр. В свою очередь частота потока Фпр равна частоте тока возбуждения Iв обмотки статора 1, которая постоянна. Таким образом, частота э. д. с, наведенной в обмотке статора 2, постоянна, а ее амплитуда пропорциональна скорости вращения ротора, так как этой скорости пропорциональны амплитудные значения тока ротора и потока Фп.п.
Так же как и для тахогенератора постоянного тока, сопротивление нагрузки z должно быть во много раз больше сопротивления обмотки статора 2.
Статья на тему Тахогенератор