Тахогенератор – маломощная электрическая машина, которая с помощью валового механизма преобразовывает его механическую скорость вращения в электросигнал исходящего напряжения.
Зачастую такие машины используют с целью замеров количества оборотов, формирования руководящих сигналов (увеличивающихся или тормозящих), разрешения вопросов интеграции и дифференциации с целью ответной реакции по скорости.
Виды тахогенераторов
Тахогенераторы производятся в трех исполнениях:
- постоянного тока;
- синхронные переменного тока;
- асинхронные переменного тока.
Тахогенераторы постоянного тока
Принцип работы тахогенератора постоянного тока заключается в движении маятника простого типа с обмотками в действующем намагниченном радиусе, которое создают магниты или обмотка возбуждения статора.
Выходящий сигнал убирается щёточно-коллекторным узлом и являет собой похожую величину, от направления вращения которой зависит полярность.
Импульсы исходящие от сталых магнитов поступают в тахогенератор, который включает в себя якорь и магнитную систему. Устанавливают вал непосредственно на якорь, а к корпусу электродвигателя крепится магнитная система.
Фото - внешний вид тахогенераторов постоянного тока
Тахогенераторы постоянного тока широко используются в концепциях автоматической регулировки, электронном приводе, с целью замеров скорости оборотов.
Виды тахогенераторов постоянного тока: ТП-75, ТП-80, ТМГ-30П, ДПС, МСП, МП-1500.
Степень защиты у тахогенераторов – IP00.
Синхронные тахогенераторы переменного тока
Синхронные тахогенераторы обладают меньшим внутренним сопротивлением, по этой причине они отдают довольно сильную мощь. В случае, изменения частоты оборотов, у таких устройств сменяется и исходящее напряжение, и периодичность.
Фото - внешний вид синхронных тахогенераторов
Из-за того, что исходящее напряжение зачастую выпрямляется, используют схемы, которые контролируют частоту сигналов, исходящих тахогенераторов.
Из-за механической стойкости синхронные тахогенераторы используют в наземном и подземном транспорте, на машинах в шахтах, и других агрегатах, которые подвергаются постоянной встряске.
Виды синхронных тахогенераторов: ТГС-12Э, ТС45, ТС50, ТС71.
Асинхронные тахогенераторы переменного тока
Асинхронные тахогенераторы обладают малой массой подвижной части механизма и простой конструкцией.
Основное преимущество, которое определяет их выбор, и заключается в том, что вне зависимости от скорости привода напряжение на выходе тахогенератора обладает сталой частотой.
Фото - внешний вид асинхронных тахогенераторов
Сталая довольно высокая частота отфильтровывает волнообразные импульсы выровненного напряжения без ощутимого влияния колебаний внутри системы, которое имеет эффект уменьшения или предотвращения ее колебаний.
Виды асинхронных тахогенераторов: АТ-231, ДПН-1А, АДТ-306, АДТ-32ВМ, АДТ-50Д, АДТ-50ВМ, АДТ-512, МТ.
Условия функционирования тахогенераторов
- выходящее напряжение зависит от скорости оборотов вала и должно точно совпадать с линейной характеристикой;
- исходящая характеристика не обязана меняться под влиянием внешних условий: температуры, влаги, давления и других;
- когда вал не двигается, исходящее напряжение тахогенератора должно быть минимальным. Его еще называют – остаточное напряжение;
- выходящее напряжение должно быть симметричным, одинаковым при вращениях вала тахогенератора в разные стороны и в одной частоте;
- минимальные импульсы не должны создавать помехи, которые создаются в электромагнитных процессах при его функционировании;
- исходящая мощность тахогенератора походит к нагрузке, которая подключается к нему, и ее должно быть достаточно для нормального функционирования.
Преимущества тахогенераторов
- достаточная исходящая мощность, при сравнительно небольших размерах и весе;
- комфортная аналоговая форма передачи исходящего сигнала, полярность которого дает возможность без использования дополнительных схем принимать сведения о направлениях вращения ротора, а размер напряжения исходящего дает возможность определить частоту, которая измеряется;
- при использовании тахогенератору с магнитоэлектрическим возбуждением не нужен вспомогательный первоисточник питания для заряда тахогенератора, это предоставляет возможность использовать тахогенераторы постоянного тока с целью решения разных технических задач.
Недостатки тахогенераторов
- присутствие щёточно-коллекторного узла;
- из-за появления вспомогательных импульсов, которые возникают при вращении ротора, из-за переключений обмоток коллектора, неравенств их проводимостей, колебаний щёток, они могут принимать значения достаточные для создания радиопомех и иных электромагнитных наводок;
- сокращает сроки использования в сравнении с иными видами тахогенераторов;
- в определенных ситуациях создается вспомогательная механическая нагрузка, из-за того, что имеются трущиеся детали (щётки, контактные кольца);
- если нарушена геометричность расположения щёток возникает асимметричность исходящего напряжения;
- из-за того, что исходящий сигнал достаточно мал, то он не замеряет очень медленные вращения;
- гарантирует исходящую почти линейную характеристику только в сравнительно мелких диапазонах частоты вращения;
- изменяются свойства магнитов в процессе эксплуатации и в связи с возрастом службы.