Nopeusanturit
Takogeneraattoreita – pienitehoisia DC- ja AC-sähkökoneita – käytetään pyörimisnopeusantureina automaatiojärjestelmissä. Takometrisiltoja käytetään sähkömoottoreiden pyörimisnopeuden muuntamiseen jännitteeksi.
DC-takogeneraattorit
DC-takogeneraattoreita on herätemenetelmästä riippuen kahta tyyppiä: magnetosähköisiä (viritetty kestomagneeteilla) ja sähkömagneettisia (viritetty erityiskelalla) (kuvat 1 a, b).
Takogeneraattorin lähtöjännite vakiovirralla Uout = E — IRi = hereω — IRI am
missä Ce = (UI am — II amRI am)/ω — passitietojen perusteella määritetty konevakio.
Tyhjäkäynnillä (I= 0) jännitteellä Uout = E = Ceω... Siksi takogeneraattorin staattinen ominaisuus Uout = e (ω) tyhjäkäynnillä on lineaarinen, koska Ce = const (suora I, kuva 1, c) .
Riisi. 1. Pyörivät anturit (DC-takometriset generaattorit): a) kestomagneettivirityksellä, b) sähkömagneettisella virityksellä, c) staattinen ominaisuus
Kuormituksen alaisena staattinen ominaiskäyrä muuttuu epälineaariseksi (käyrä 2).sen kaltevuus muuttuu, mikä on seurausta ankkurireaktiosta ja takogeneraattorin ankkurikäämin jännitehäviöstä. Todellisissa takogeneraattoreissa on jännitehäviö harjoissa, mikä johtaa nuorten tunteettomuuteen (käyrä 3).
Takogeneraattoreiden staattisten ominaisuuksien vääristymisen vähentämiseksi niitä käytetään pienillä kuormituksilla (Azn = 0,01 - 0,02 A). Ankkuripiirin virta Azi = E / (Ri + Rn) ja lähtöjännite Uout = E — IRi = tässäω — IRI am.
DC-takogeneraattoreita käytetään laajalti sähkökäyttöjen automaattisissa ohjausjärjestelmissä, kuten nopeusantureissa. Niiden etuja ovat pieni inertia, suuri tarkkuus, pieni koko ja paino, ja magneettisähköisissä takogeneraattoreissa ei myöskään ole virtalähdettä. Haittana on harjoilla varustetun keräimen läsnäolo.
AC takogeneraattorit
Synkroniset takogeneraattorit ovat yksivaiheinen synkroninen kone, jonka roottori on kestomagneetin muodossa (kuva 2, a) Synkronisissa takogeneraattoreissa, joiden kulmanopeus muuttuu, myös lähtöjännitteen taajuus muuttuu amplitudin mukana. Staattiset ominaisuudet ovat epälineaarisia. Dynaamisesti synkroniset takogeneraattorit ovat ei-inertiaalisia elementtejä.
Asynkroninen takogeneraattori on kaksivaiheinen asynkroninen kone, jossa on ontto ei-magneettinen roottori (kuva 2, b). Asynkronisen takogeneraattorin staattorissa on kaksi käämiä, jotka on siirretty 90:llä (OF:n ja pakokaasugeneraattorin heräte). OB-käämi on kytketty vaihtovirtalähteeseen.
Riisi. 2. Vaihtovirtatakometrien generaattorit: a — synkroninen, b — asynkroninen
EMF indusoituu pakokäämiin, joka on lähtö, kun roottori pyörii. muunnos ja kierto.Sähkömotorisen voiman vaikutuksesta takogeneraattorin lähtö pyörii ja syntyy jännite Uout.
Asynkronisen takogeneraattorin staattinen ominaisuus on myös epälineaarinen. Kun roottorin kiertoa muutetaan, lähtöjännitteen vaihe muuttuu 180 °.
Asynkronisia takogeneraattoreita käytetään kulmanopeuden, pyörimisnopeuden ja kiihtyvyyden antureina. Toisessa tapauksessa asynkronisen takogeneraattorin herätekela on kytketty tasavirtalähteeseen.
Asynkronisten takogeneraattoreiden etuja ovat luotettavuus, alhainen inertia Haitat - jäännös-EMF:n läsnäolo lähdössä. kiinteällä roottorilla, suhteellisen suuret mitat.
Takometriset sillat
DC- ja AC-takometrisiltoja käytetään automaatiojärjestelmissä antamaan palautetta sähkömoottoreiden pyörimisnopeuksista. Tämä mahdollistaa järjestelmän yksinkertaistamisen, koska ylimääräistä sähkökonetta - takogeneraattoria ei tarvita. Tämä vähentää käyttömoottorin staattista ja dynaamista kuormitusta.
DC-takometrinen silta on erityinen siltapiiri (kuva 3, a), jonka yhdessä haarassa on moottorin Ri ankkuri ja toisissa - vastukset R1, R2, Rp. Sillan diagonaaliin ab syötetään verkkojännite U, joka syöttää moottorin ankkuria, ja diagonaalista cd U poistetaan jännite suhteessa kulmanopeuteen ω.
Riisi. 3. DC-takometrin silta (a) ja kosketukseton mittauslaite asynkronisen moottorin pyörimisnopeudelle (b)
Jos lähtöpiirissä ei ole virtaa, niin
Ratkaisemalla yhteisen yhtälöjärjestelmän saamme
Kierroslukumittarin sillan lähtöjännite
jossa Ktm on kierroslukumittarin sillan lähetyskerroin.
Takometrisillan virhe on ± (2 - 5)%. Dynaamiset DC-takometrien sillat ovat ei-inertiakytkimiä.
Asynkronisen sähkömoottorin roottorin nopeuden säätämiseen käytetään kosketuksetonta mittauslaitetta (kuva 3, b), joka sisältää virran TA mittausmuuntajan ja television jännitteellä.