Тахогенератор постоянного тока – устройство электрического образца с небольшой мощностью, работающее по принципу генератора. Возбуждение происходит благодаря наличию постоянных магнитов или независимой обмотки.
Отличается от прочих разновидностей присутствием в корпусе щёточно-коллекторного узла.
Как и любая другая машина, работающая от постоянного тока, схожа со всеми остальными по конструкции. Ключевая отличительная черта – небольшие габариты.
Зачем используется, принцип работы
Генератор тахометра – устройство электромеханического типа. Его напряжение пропорциональное скорости, с которой вращается вал.
Используется для получения сведений о скорости вращения мотора, других вращающихся элементов и в качестве питания тахометра.
Большая часть современных тахогенераторов – элементы, работающие с постоянными магнитами. Как итог, в их конструкции задействуется вращающийся якорь. Один его конец крепится к валу машины с целью измерения скорости вращения ее двигателя.
Так как вращения якоря происходят в фиксированном магнитном поле, этот процесс вызывает напряжение или электродвижущую силу. Ее значение пропорционально скорости вала.
Схема - устройство тахогенераторов постоянного тока
Клеммы якоря соединены к цепи вольтметра, благодаря чему напряжение преобразуется в значение скорости.
Менее редкий тип устройств – тахогенератор со скользящей крышкой. Его конструкция помимо всего прочего состоит из алюминиевой крышки. Она вращается в статоре с обмоткой.
Сама чашка при этом соединена с валом. Переменный ток подается на одну из обмоток статора, из-за чего вокруг чаши образуются вихревые токи. За счет вращения чаши в другой обмотке статора происходит возникновения пропорционального напряжения.
Область применения
По своей конструкции любой тахогенератор постоянного тока должен обладать несколькими обязательными качествами: быть стабильным в своей работе, точным, надежным, максимально чувствительным и прочным.
Области применения тахогенераторов постоянного тока
Благодаря им устройства адаптированы под использования в разных отраслях:
- текстильные машины;
- подъемные механизмы;
- машины, создающие бумагу;
- станки;
- системы подъемно-транспортного образца;
- системы дозирования;
- прокатные станки;
- линии, где производится стекло;
- железнодорожная сфера.
Механических вариаций тахогенераторов может быть несколько, как и размеров их корпуса. Эти параметры влияют на их электрические параметры.
Пример: при скорости вращения 1000 об/мин и напряжении до 6 тыс. вольт, при скорости до 12 тыс. об/мин, механизмов с полым валом с подшипниками и без них.
На примере рассмотрим конструкцию и функциональное назначение тахогенератора К10А6-00.
Фото - Тахогенератор К10А6-00
С его помощью узнают частоту, с которой вращается привод или контролируют скорость разнообразных устройств. Для измерения достаточно узнать уровень электрического тока на входных контактах описываемого устройства.
Еще К10А6-00 создает электроимпульсы управления, использующиеся для систем электрически регулировки. Их значение пропорционально соответствующему параметру выходного напряжения на тахогенераторе.
Сборка К10А6-00 схожа с конструкцией электрических двигателей, работающих на постоянном токе. Для возбуждения ЭДС задействуется подвижно ротор и постоянный магнит.
Когда катушка тахогенератора начинается двигаться в постоянном магнитном поле, результатом становится возникновение тока на ее витках. Величина этого параметра пропорциональна скорости, с которой вращается катушка. Это и есть базовый принцип, использующийся для измерения частоты вращения привода различных механизмов.
Преимущества и недостатки тахогенераторов
Чтобы понимать, с чем может быть сопряжена работа тахогенераторов, следует знать их сильные и слабые стороны.
Достоинства
- выходной сигнал представлен удобной аналоговой формой, что дает возможность узнать информацию о точном направлении вращения ротора; величина же выходного напряжения задействуется для получения сведений об измеряемой частоте вращения – чем она выше, тем больше частота;
- несмотря на небольшие габариты и незначительный вес, существенная выходная мощность;
- широкая область использования;
- применения вариантов с магнитоэлектрическим типом возбуждения, получаемого от постоянных магнитов, не требует наличия еще одного источника питания с целью возбуждения самого устройства; итог – тахогенератор подходит для решения разносторонних задач технического характера.
Недостатки
- щелочно-коллекторный узел;
- срок эксплуатации на фоне прочих типов устройства сравнительно небольшой;
- если геометрия размещения щеток нарушается, в выходном напряжении отчетливо прослеживается асимметрия;
- в период, когда ротор вращается, из-за вибрации щеток, неравенства проводимостей на обмотках коллектора, их коммутаций, могут возникнуть незапланированные пульсации, принимающие такое значение, что создают радиопомехи;
- из-за небольшого выходного сигнала при незначительных вращениях, узнать их точную скорость тахогенераторами постоянного тока невозможно;
- из-за наличия трущихся деталей могут возникнуть дополнительный механические нагрузки;
- старения магнитов влияет на их базовые свойства;
- линейная характеристика измеряемых величин обеспечивается только в небольшом диапазоне частоты вращения; этот недостаток относится к тахогенераторам большинства существующий видов.
Несмотря на обширный перечень слабых сторон, устройство, работающее от постоянного тока, часто применяются для вычисления скорости вращения, на электроприводах, в системах автоматической регулировки.
В завершение остается добавить, что тахогенераторы используются в сугубо специфических отраслях.
Строение вариантов, работающих на постоянном токе, не сильно отличается от привычного всем генератора. Могут быть погрешности относительно точности измерения, но во всем остальном все практически идентично.
