Тахогенераторы (или генераторы тахометров) — это электромеханические устройства, которые выдают напряжение, пропорциональное скорости вращения вала. Они используются для питания тахометров и измерения скорости двигателей и других вращающихся устройств.
Принцип работы тахогенератора
Большинство современных тахогенераторов относятся к типам с постоянными магнитами. В этих устройствах используется вращающийся якорь, один конец которого прикреплен к валу машины для измерения скорости вращения. Якорь вращается в фиксированном магнитном поле, так что его вращение вызывает электродвижущую силу (напряжение), пропорциональную скорости вала. Контакты якоря подключены к цепи вольтметра, преобразующей напряжение в значение скорости.
Тахогенераторы со скользящей крышкой - менее распространенный тип, в котором используется алюминиевая чашка, вращающаяся внутри электромагнитного статора с обмоткой, чашка прикреплена к валу. Переменный ток подается на одну обмотку статора, создавая вихревые токи вокруг чашки. Вращение чашки индуцирует пропорциональное напряжение в другой обмотке статора.
Область применения тахогенератора
Тахогенераторы должны быть прочными, надежными, точными, чувствительными и стабильными. Эти приборы (тахогенераторы постоянного тока, тахогенераторы переменного тока, бесщеточные тахогенераторы постоянного тока) адаптированы для любой отрасли:
- станки;
- системы дозирования;
- подъемно-транспортные системы;
- подъемники;
- оборудование для производства бумаги;
- текстильные машины;
- линии по производству стекла;
- прокатные станы;
- железнодорожная промышленность и т.п.
Эти датчики производятся с различными механическими вариациями и размерами корпуса, а также с различными электрическими характеристиками, например, для напряжений от 2 до 6000 вольт при 1000 об / мин, скорости вращения до 12000 об / мин, машин с валом и подшипниками, машин с полым валом.
Тахогенератор с твердым валом
Такие тахогенераторы соединены с валом, который, в свою очередь, соединен с внешним устройством вращения. Это вращение внешнего устройства, которое вращает вал тахогенератора и таким образом генерирует определенный диапазон напряжений в соответствии со скоростью и направлением вала.
Тахогенераторы могут указывать направление вращения из-за того, что если вал тахогенератора перевернуть, полярность выходного напряжения изменится. Он лучше всего подходит для работы с высокими нагрузками.
Полый вал
Тахогенераторы с полым валом внутренне отличаются от вариантов со сплошным тем, что они имеют четыре магнитных полюса, а не два. Такая конструкция позволяет тахогенератору работать с нагрузками с более низким напряжением. Примером использования тахогенератора постоянного тока с полым валом является определение скорости лифта.
Тахогенератор постоянного тока устанавливается в подъемное оборудование на канатном шкиве, приводящем в движение кабели. Он позволяет точно контролировать скорость троса, чтобы лифт останавливался на нужном этаже и делал это плавно.
Неисправности тахогенераторов
Каждый тахогенератор перед вводом в постоянную эксплуатацию должен быть подвержен нескольким этапам тестирования. Если не придерживаться рекомендаций производителя, то тахогенератор может не только прослужить мало времени, но и получить серьезную поломку уже в начале своей работы.
Из-за неисправностей может неверно определяться скорость вращения вала, что приведет к механической поломке. Большие нагрузки могут повредить не только тахогенератор, но и устройство, к которому он подключен.
Зачастую в тахогенераторах приходят в неисправность:
- шкив - в результате износа или механических повреждений;
- токосъемные щетки - в большинстве случаев из-за износа;
- износ токосъемных колец;
- проблемы с регулятором напряжения;
- короткое замыкание витков статорной обмотки;
- подшипник может разрушиться;
- повреждения диодного моста;
- провода зарядной цепи приходят в негодность.
Тахогенераторы достоинства и недостатки
Преимущества
- Удобное выходное напряжение: Тахогенератор выдает удобное выходное напряжение, которое можно измерить с помощью большинства обычных вольтметров постоянного тока. Это означает, что не нужно приобретать специальный вольтметр, чтобы иметь возможность измерять скорость вала проверяемых устройств.
- Указывает направление вращения: Выходное напряжение, измеренное с помощью тахогенератора, показывает направление, в котором вращается вал. При этом, помимо информации о скорости, с помощью этих устройств вы получаете конкретную информацию о направлении вращения.
Недостатки
- Из-за различий в контактном сопротивлении следует помнить о вероятности возникновения ошибок. При этом тахогенераторы требуют периодического обслуживания и чистки коммутатора.
- В тахогенераторах постоянного тока требуется больший крутящий момент. На выходе появляется небольшая рябь. Износ щетки на высокой скорости. Быстрый износ магнита.