Сензори брзине

Тахогенератори — ДЦ и АЦ електричне машине мале снаге — користе се као сензори брзине ротације у системима аутоматизације. Мостови тахометра служе за претварање брзине ротације електромотора у напон.

ДЦ тахогенератори

Тахогенератори једносмерне струје, у зависности од начина побуде, су два типа: магнетоелектрични (побуђени трајним магнетима) и електромагнетни (побуђени посебним калемом) (сл. 1 а, б).

Излазни напон тахогенератора при константној струји побуде Уоут = Е — ИРи = овдеω — ИРИ ам

где је Це = (УИ ам — ИИ амРИ ам)/ω — машинска константа одређена подацима из пасоша.

У празном ходу (И= 0) напон Уоут = Е = Цеω... Дакле, статичка карактеристика тахогенератора Уоут = е (ω) у празном ходу је линеарна, пошто је Це = цонст (права И, сл. 1, в) .

Пиринач. 1. Ротациони сензори (ДЦ тахометријски генератори): а) са трајним магнетном побудом, б) са електромагнетном побудом, ц) статичком карактеристиком

Под оптерећењем, статичка карактеристика постаје нелинеарна (крива 2).мења се његов нагиб, што је последица реакције арматуре и пада напона у намотају арматуре тахогенератора. Код правих тахогенератора долази до пада напона на четкама, што доводи до појаве младости неосетљиве (крива 3).

Да би се смањило изобличење статичких карактеристика тахогенератора, користе се при ниским оптерећењима (Азн = 0,01 — 0,02 А). Струја арматурног кола Ази = Е / (Ри + Рн) и излазни напон Уоут = Е — ИРи = овдеω — ИРИ ам.

ДЦ тахогенератори се широко користе у системима аутоматског управљања електричним погонима као што су сензори брзине. Њихове предности су мала инерција, висока тачност, мала величина и тежина, а за магнетоелектричне тахогенераторе такође нема извора напајања. Недостатак је присуство колектора са четкама.

АЦ тахогенератори

Синхрони тахогенератори су једнофазна синхрона машина са ротором у виду сталног магнета (сл. 2, а).Код синхроних тахогенератора са променом угаоне брзине, фреквенција излазног напона се такође мења са амплитудом. Статичке карактеристике су нелинеарне. Динамички синхрони тахогенератори су неинерцијални елементи.

Асинхрони тахогенератор је двофазна асинхрона машина са шупљим немагнетним ротором (слика 2, б). На статору асинхроног тахогенератора налазе се два намотаја померена за 90 (побуда ОФ и генератора издувних гасова). ОБ калем је повезан са извором наизменичне струје.

Пиринач. 2. Генератори тахометра наизменичне струје: а — синхрони, б — асинхрони

ЕМФ се индукује у издувном калему, који је излаз, када се ротор ротира. трансформација и ротација.Под утицајем електромоторне силе, излаз тахогенератора се ротира и долази до напона Уоут.

Статичка карактеристика асинхроног тахогенератора је такође нелинеарна. Приликом промене ротације ротора, фаза излазног напона се мења за 180 °.

Асинхрони тахогенератори се користе као сензори за угаону брзину, брзину ротације и убрзање. У другом случају, побудни калем асинхроног тахогенератора је повезан са извором једносмерне струје.

Предности асинхроних тахогенератора су поузданост, мала инерција.Недостаци — присуство заосталог ЕМФ на излазу. са стационарним ротором, релативно великих димензија.

Тахометријски мостови

ДЦ и АЦ тахометарски мостови се користе у системима аутоматизације за пружање повратних информација о брзини ротације електромотора. Ово омогућава поједностављење система, јер нема потребе за додатном електричном машином - тахогенератором. Ово смањује статичко и динамичко оптерећење извршног мотора.

Тахометријски мост једносмерне струје је посебно мостно коло (слика 3, а), у чијем је једном краку укључена арматура мотора Ри, ау другим - отпорници Р1, Р2, Рп. На дијагоналу аб моста се доводи мрежни напон У, који напаја арматуру мотора, а напон се уклања са дијагонале цд У пропорционално угаоној брзини ω.

Пиринач. 3. ДЦ тахометар мост (а) и бесконтактни мерни уређај за брзину ротације асинхроног мотора (б)

Ако нема струје у излазном колу, онда

Решавајући заједнички систем једначина добијамо

Излазни напон моста тахометра

где је Ктм коефицијент преноса тахометарског моста.

Грешка моста тахометра је ± (2 — 5)%. Мостови динамичког ДЦ тахометра су неинерцијалне спреге.

За контролу брзине ротора асинхроног електромотора користи се бесконтактни мерни уређај (сл. 3, б) који садржи мерни трансформатор струје ТА и ТВ са напоном.