Тахогенератор для чего нужен

Тахогенератор: что это такое и зачем он нужен

Если говорить о том, что такое тахогенератор – это устройства, которые внесли существенную лепту в человеческий прогресс.

В последнее время развитие человечества плотно связывают с освоением энергоисточников, действенностью задействования их. Кроме того, экспертами справедливо подмечено, что уровень развития каждого государства непосредственно зависит от того объема энергии, которая производится.

Автоматизация выдвинула иные, более прогрессивные требования к обратным связям различных механизмов, оборудования. Появление тахогенераторов внесло свою лепту в развитие энергоснабженческих систем.

Поэтому купить тахогенераторы https://energo1.com/catalog/takhogeneratory/ потребуется, если необходимо:

Получаемая возможность реализации всего вышеозначенного функционала вызывает огромный спрос на применение разных видов таких электрических машин в системах автомат-управления, регулировки, прочих.

Узнаем все о таком оборудовании, как работает тахогенератор, так далее.

Что такое тахогенератор

Это маломощные электрогенераторы, имеющие мощность от 10 до 50 Вт. Предназначение их основано на преобразовании вращательной частотности (перемещение механического плана вращением вала) в электрические сигналы (напряжения) в автомат-системах. Так, на тепловозах, имеющих электрическую передачу, оборудование применяется для регулировки мощности в автоматическом режиме.

Устройство являет собой часть электродвигателя, присоединяемого либо монтируемого к валу. Исходящий сигнал агрегата подается либо на специальный прибор автомат-регулирования (управления частотностью вращения вала электродвигателя), либо прибор визуального отображения. Таким образом, можно ответить на вопрос – на чем основан принцип работы тахогенератора.

Виды тахогенераторов

Такие электромашины существуют: переменного тока (они, в свою очередь, подразделяются на синхронные и асинхронные), а также – тока постоянного.

Тахогенератор постоянного тока

Это маломощные устройства, отличающиеся возбуждением либо от постоянных магнитов, либо электромагнитными независимыми. У таких агрегатов небольшой вес и размеры, при большей выходной мощности нет фазовой погрешности. Задействование их подразумевает эксплуатацию без источника питания для цепи возбуждения.

Асинхронный тахогенератор переменного тока

В схемах автоматики такой тип оборудования имеет функционал, аналогичный устройствам постоянного тока. Асинхронные электромашины также подразделяются на:

Асинхронные электрические микромашины называют бесконтактными (в отличие от оборудования постоянного тока, к тому же – менее надежного). То есть, у первых отсутствуют контакты скольжения.

Конструкционно асинхронная электромеханика не отличается от аналогичных двигателей-исполнителей, имеющих полый немагнитный ротор. На статоре у них также располагаются 2 обмотки, сдвинутые на 90 градусов: одна обмотка ОЗ подключается к кругу – это возбуждающая обмотка, со второй (ОГ), имеющей название генераторная (она же исходная), снимается исходящее из измерительного генератора напряжение.

Характеристика такого вида оборудования видоизменяется при наличии непостоянного остаточного магнетизма, изменении насыщения, а также – характера, величины нагрузки, тому подобного. Нестабильность выходной характеристики – частая причина дополнительных погрешностей, вызванных независимыми факторами:

Рассматриваемый тип тахогенератора обладает рядом положительных характеристик:

Также такое оборудование отличается высокой надежностью.

А методы борьбы с погрешностями асинхронных электромашин разнообразны. Как правило, большинство сводится к стабилизации частоты, нагрузок, входного напряжения, прочее.

Синхронный тахогенератор переменного тока

Это безколлекторное оборудование, изготовляемое однофазным. Имеет звездообразный ротор, состоящий из постоянных магнитов. Функционирует такой тип устройства с переменной частотностью, поэтому его задействование в простых схемах затруднительно. Применяется такое устройство для приводов механизмов, что имеют малую вращательную скорость.

Зачем нужен тахогенератор

Разберемся, где применяются тахогенераторы. Задействуются они в качестве измеряющих и контролирующих скорость датчиков. Это достаточно информативная электромашина.

Сферами ее применения являются:

Также задействуется оборудование непосредственно для замеров скорости вращения механизмов, машин.

Резюме

Каким бы ни был тип тахогенератора, каждый из них имеет свои плюсы и недостатки. Поэтому, выбирая оборудование, исходят из определенных условий его функционирования, а также требований со стороны предназначаемого для него автомат-устройства.

Для чего нужен тахогенератор? Мы выяснили, что агрегаты нашли применение в автомат-устройствах, а также – в системах управления в виде безынерционного элемента. Для систем, где величина выхода является углом поворота, такое оборудование выступает «в роли» абсолютного дифференциатора. В электроцепи, к которой оно присоединяется, инерция принимается как дополнительное апериодическое звено.

Источник

Слово «тахогенератор» происходит от двух слов — от греческого «тахос», означающего «быстрый» и от латинского «генератор». Тахогенератор представляет собой измерительную электрическую микромашину переменного или постоянного тока, которая монтируется на вал оборудования, и преобразует текущее значение частоты вращения вала в электрический сигнал, определенный параметр которого несет информацию о частоте вращения.

Таким параметром может выступать величина генерируемой ЭДС или значение частоты сигнала. Выходной сигнал с тахогенератора может подаваться на средство визуального отображения (например на дисплей) или на устройство автоматического управления частотой вращения вала, на котором работает данный тахогенератор.

Тахогенераторы бывают нескольких типов, в зависимости от вида сигнала, генерируемого на выходе: с сигналом переменного напряжения или тока (асинхронные или синхронные тахогенераторы), либо с сигналом постоянного тока.

Тахогенератор постоянного тока

Тахогенератор постоянного тока представляет собой коллекторную машину с возбуждением либо от постоянных магнитов (встречаются чаще), либо от обмотки возбуждения (встречаются реже), располагаемых на ее статоре. Измерительная ЭДС наводится на обмотку ротора тахогенератора, и оказывается прямо пропорциональна угловой скорости вращения ротора, по сути — скорости изменения магнитного потока, в точном соответствии с законом электромагнитной индукции.

Выходной сигнал — напряжение, величина которого также прямо пропорциональна угловой скорости вращения ротора — снимается через щетки с коллектора. Поскольку в работе участвуют коллектор и щетки, такой агрегат подвержен более скорому износу, чем тахогенератор переменного тока. Проблема еще и в том, что щеточно-коллекторный узел в процессе своей работы порождает импульсные помехи в выходном сигнале такого тахогенератора.

Тем не менее, в некоторых случаях тахогенераторы постоянного тока оказываются удобны формой представления выходного сигнала, а также закономерным явлением смены полярности данного сигнала в соответствии с изменением направления вращения вала.

Тахогенераторы постоянного тока характеризуются «коэффициентом преобразования» St, который выражает отношение снимаемого напряжения Uout к соответствующей данному напряжению частоте вращения Frot. Этот параметр дается в технической документации на тахогенератор, и измеряется в милливольтах, умноженных на обороты в минуту. Зная данный параметр и выходное напряжение с тахогенератора, можно вычислить текущую частоту по формуле:

Электродвигатель со встроенным тахогенератором:

Асинхронный тахогенератор переменного тока

Асинхронные тахогенераторы переменного тока похожи по устройству на асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Ротор здесь изготавливается в виде полого цилиндра (обычно медного или алюминиевого), а статор содержит две обмотки, расположенные под прямым углом друг к другу. Одна из обмоток статора — обмотка возбуждения, вторая — выходная. На обмотку возбуждения подается переменный ток с определенной амплитудой и частотой, а выходная обмотка присоединяется к измерительному прибору.

Когда короткозамкнутый ротор вращается, он периодически нарушает изначальную ортогональность магнитных потоков двух обмоток, в результате искажения картины магнитных полей, в выходной обмотке периодически наводится ЭДС. Если же ротор неподвижен, то магнитный поток обмотки возбуждения не искажается, и в выходной обмотке ЭДС не наводится. Здесь величина генерируемой ЭДС пропорциональна частоте вращения вала.

Синхронный тахогенератор переменного тока

Ротор синхронного тахогенератора переменного тока может быть выполнен в виде многополюсного магнита, и на один оборот вала давать в выходном сигнале несколько импульсов подряд. Такие тахогенераторы, наравне с асинхронными, отличаются более длительным сроком службы, поскольку в них нет щеточно-коллекторного узла, склонного к механическому износу.

Детектирование по частоте

Поскольку у синхронного тахогенератора частота на выходе от температуры и других факторов не зависит, то измерения частоты с ним получаются более точными. Вычисление осуществляется очень просто, достаточно знать количество пар полюсов p на роторе:

Но есть и нюанс. Чтобы точность вычислений получилось достаточно высокой, необходимо затратить время, за которое теоретически скорость может уже измениться, а это значит, что пока импульсы считаются, нарастает погрешность измерения, что вредно.

Дабы погрешность при измерении снизить, ротор делают многополюсным, чтобы вычисления можно было осуществить быстрее, тогда и реакция регулирующей системы может последовать более скоро. Для одного полюса частота вычисляется по следующей формуле:

У синхронного тахогенератора амплитуда сигнала изменяется в зависимости от скорости, поэтому при проектировании выходного частотного детектора важно учесть весь возможный диапазон амплитуд выходных напряжений тахогенератора.

Детектирование по амплитуде

При амплитудном способе определения частоты схема частотного детектора будет проще, но здесь важно учесть влияние таких факторов, как: температура, изменение немагнитного зазора и т. д. Чем выше частота — тем больше амплитуда выходного сигнала, поэтому схема детектора обычно представляет собой выпрямитель и НЧ-фильтр, где коэффициент преобразования, измеряемый в мВ*об/мин, позволяет определить частоту по следующей формуле:

Кроме рассмотренных в данной статье традиционных типов тахогенераторов, в современной технике также применяются импульсные датчики на базе оптронов, датчиков Холла и т. д. Достоинство тахогенераторов заключается в том, что в паре с детектором они не требуют никаких дополнительных источников питания. К недостаткам традиционных тахогенераторов машинного типа относятся: плохая чувствительность на низких скоростях и вносимый тормозящий момент.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Что такое тахогенератор и зачем он нужен?

Тахогенератором принято называть маломощную электрическую машину, предназначенную для преобразования скорости (частоты) механического вращения вала в электрический сигнал выходного напряжения.

Путём механического соединения (муфта, шкив, и т.п.) вала тахогенератора с валом какого-либо другого ведущего устройства, можно определять частоту вращения последнего по значениям выходного напряжения. В идеале, значение выходного напряжения должно пропорционально соответствовать частоте вращения вала, т. е.:

где k – постоянная (mV/мин-¹), называемая крутизной выходной характеристики; n – частота вращения (мин-¹);

Тахогенераторы в основном применяют для измерения частоты вращения, выработки управляющих сигналов (ускоряющих или замедляющих), решения задач интегрирования и дифференцирования, для обратной связи по скорости и т.д.. Возможность реализации вышеуказанных функций вызвало большой спрос на разработку и использование различных типов тахогенераторов в автоматических системах управлении и регулирования, электроприводах, в схемах счётно-решающих устройств.

В зависимости от способа получения выходного сигнала и конструктивных особенностей, тахогенераторы изготавливают следующих типов:

Принцип действия тахогенератора постоянного тока основан на вращении якоря (ротора) обычного типа с обмотками (например, барабанного типа) в постоянном магнитном поле, создаваемом магнитами или обмотками возбуждения статора. Выходной сигнал снимается с помощью щёточно-коллекторного узла и представляет собой аналоговую величину, полярность которой зависит от направления вращения.

Действие асинхронного тахогенератора переменного тока основано на вращении полого немагнитного ротора в переменном магнитном поле постоянной частоты, создаваемом обмоткой возбуждения статора. Выходной сигнал снимается с генераторной обмотки расположенной на статоре и сдвинутой на 90° относительно обмотки возбуждения, и представляет собой переменное напряжение, частота которого соответствует частоте возбуждения, а амплитудное значение зависит от скорости вращения ротора. Не имеет щёточно-коллекторного узла.

Принцип действия синхронного тахогенератора переменного тока основан на вращении

ротора с постоянными магнитами, наводящими переменную ЭДС (напряжение) в обмотках статора. Выходной сигнал снимается с обмотки статора и представляет собой переменное напряжение, частота и амплитуда которого, зависят от скорости вращения ротора. Это даёт возможность применять как частотный метод определения скорости, так и амплитудный. Также как и асинхронный тахогенератор переменного тока не имеет щёточно-коллекторного узла.

Основные требования, предъявляемые к тахогенератору:

— зависимость выходного напряжения (Uвых) от частоты оборотов (n) вала должна как можно точнее соответствовать линейной характеристике;

— выходная характеристика не должна изменяться под воздействием внешних факторов: температуры, влажности, давления и т.п.;

— при n=0 (вал не вращается), напряжение на выходе тахогенератора должно принимать минимальное значение. Это напряжение принято называть остаточным;

— выходное напряжение (Uвых) должно принимать одинаковые абсолютные значения при вращении вала тахогенератора в разных направлениях (по или против часовой стрелке) на одинаковых частотах, т.е. быть симметричными;

— пульсации выходного напряжения должны быть минимальными и не создавать помех, вызываемых электромагнитными процессами во время его работы;

— выходная мощность должна соответствовать подключаемой к нему нагрузке (прибора, устройства, схемы и т.п.), или быть достаточной для нормальной работы;

Примеры простых и достаточно надёжных случаев применения тахогенератора:

— пара, тахогенератор и подключенный к нему вольтметр, представляют собой тахометр для измерения скорости (частоты) вращения ;

— крыльчатка, связанная с валом тахогенератора выполняют функцию расходомера вещества “протекающего” по трубопроводу;

— для шлифовальных станков в качестве датчика контроля превышения допустимой линейной скорости вращения шлифовального круга, когда при превышении максимально допустимого порога скорости происходит автоматическое аварийное отключение привода и отвод шлиф. круга от детали, тем самым устраняется возможность разрыва шлиф. круга представляющая смертельную опасность;

В настоящее время разработано и внедряется множество электронных устройств, функциональных аналогов тахогенератора. Например, это: устройства собранные на схемах с оптронами (реагирующими на прерывание лучей света крыльчаткой расположенной на валу); фотоимпульсные датчики (энкодеры); бесконтактные индукционные датчики; датчики на основе эффекта Холла и т.д. В случаях, где это целесообразно, тахогенераторы заменяют на эти “новые” датчики.

Источник

Что такое тахогенератор и зачем он нужен?

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.

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:

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:

Источник

Устройство и принцип действия тахогенераторов переменного тока

Тахогенераторы переменного тока — это маломощные электрические машины работающие в режиме измерительного генератора и предназначенные для мгновенных преобразований частоты (угловой скорости) механического вращения вала в электрический сигнал переменного выходного напряжения. В зависимости от способа получения выходного сигнала, бывают двух типов: асинхронные и синхронные. В конструкциях обеих типов отсутствует щёточно-коллекторный узел, что является основным их преимуществом перед тахогенераторами постоянного тока, которое проявляется в повышении надёжности, увеличении срока службы, упрощении эксплуатацию и так далее.

Асинхронные тахогенераторы переменного тока

На статоре 1 (рис.1,а), в асинхронном тахогенераторе переменного тока, находятся обмотка возбуждения (ОВ) и сдвинутая относительно неё на 90° выходная (генераторная) обмотка (ОГ). Между неподвижными статором 1 и внутренним ферромагнитным сердечником 2 (рис.1,а) расположен ротор 3 (рис.1,а), выполненный в виде тонкостенного стакана, который вращается в процессе работы тахогенератора.

При подаче питающего переменного напряжения на обмотку возбуждения и вращении ротора, в выходной (генераторной) обмотке будет наводиться ЭДС. Амплитудное и среднее значения наводимой ЭДС пропорционально значению угловой скорости вращения ротора (чем выше скорость (n) тем больше амплитуда (Uвых.), см. рис.1,б). Частота наводимой ЭДС не зависит от скорости ротора и постоянно равна частоте сети, питающей обмотку возбуждения.

Следует отметить, что при обработке выходного сигнала асинхронного тахогенератора есть возможность “фиксировать”, с помощью определённых схемных решений, смену направления вращения ротора, так как в этих случаях фаза выходного напряжения (наводимой ЭДС) меняется на обратную.

Рисунок 2. Электрическая схема асинхронного тахогенератора

Соблюдение строгой пропорциональности между частотой вращения ротора тахогенератора и выходным электрическим сигналом является основным требованием, предъявляемым к тахогенераторам. Для асинхронных тахогенераторов обычно допускается погрешность 0.5-2.5% при измерениях частоты вращения, 0.05-0.1% в интегрирующих и дифференцирующих звеньях счётно-решающих устройств. В особых случаях тахогенераторы изготавливают с ещё более высокой точностью.

Кроме этого тахогенераторы должны быть: достаточно надёжны при изменении условий внешней среды (температуры, влажности и т.п.); выдерживать ударные и вибрационные нагрузки; не создавать шумов и радиопомех; иметь большое быстродействие; иметь малые размеры и массу, а также быть простыми по устройству. Асинхронные тахогенераторы переменного тока наиболее полно соответствуют вышеперечисленным требованиям.

Ниже приведен список основных параметров с диапазонами их усреднённых возможных значений:

— крутизна выходной характеристики, К_u=ΔU/ Δn, Кu=1…10 мВ/мин-¹ ;

— величина остаточной ЭДС (когда ротор не вращается) не должна превышать 0.1%

максимального выходного значения и обычно находиться в пределах 25…100 мВ;

— статический момент трения, момент при котором начинается вращение ротора,

составляет М_ст = 0.0002…0.001 н•м;

— максимальная рабочая частота вращения ротора, n_макс= 8000…10000 об/ мин-¹ ;

где w_в – число витков обмотки В, k_об.в — обмоточный коэффициент обмотки В;

Из-за наличия трансформаторной связи между обмотками В и Г, магнитный поток Ф_d индуктирует в обмотке Г некоторую ЭДС, называемую остаточной и имеющую относительно небольшое значения поскольку вышеуказанные обмотки сдвинуты на 90° и поэтому силовые линии потока Ф_d в незначительной степени пронизывают витки обмотки Г.

Из основных законов физики известно, что при перемещении проводника в магнитном поле в нём индуктируется ЭДС, поэтому при вращении ротора тахогенератора от постороннего механизма в магнитном поле Ф_d обмотки возбуждения в его элементарных проводниках, кроме трансформаторной (е тр.), индуктируется ещё и ЭДС вращения (е вр.).

Магнитный поток Ф_d, пронизывая витки обмотки возбуждения, индуктирует в ней ЭДС.

где B_x— индукция в рассматриваемой на данный момент точке воздушного зазора,

l₂ – длина ротора в магнитном поле, v₂ – окружная скорость ротора.

ЭДС вращения (е вр.), вызывают в проводниках ротора токи (i вр.), которые в свою очередь создают МДС F_2q и пульсирующий магнитный поток Ф_q, направление которых совпадает с поперечной осью (q—q) выходной обмотки Г, что приводит к индуктированию в ней ЭДС:

Следует отметить, что частота изменения ЭДС выходной обмотки всегда равна частоте f 1 ЭДС обмотки возбуждения и не зависит от скорости вращения ротора, что является ценным свойством асинхронного тахогенератора переменного тока.

Рисунок 3. Распределение ЭДС и токов в полом роторе, индуктируемых в результате пульсации потока Фd (а) и вращении ротора (б).

При отсутствии насыщения магнитной системы можно утверждать что Uвых

Ег. В идеализированном тахогенераторе э.д.с. в выходной обмотке, а следовательно и Uвых, прямо пропорциональны частоте вращения ротора, т.е. выходная характеристика Uвых= f (v) является линейной (рис. 4, прямая 2). К сожалению, реальная выходная характеристика тахогенератора (рис. 4, прямая 1) отличается от линейной, т.е. появляется погрешность ΔUвых.

Рисунок 4. Выходные характеристики некалиброванного (а) и калиброванного (б) асинхронного тахогенератора.

Основные причины, вызывающие отклонение выходной характеристики тахогенератора от линейной зависимости:

— неточности при изготовлении, в основном связанные с технологиями производства;

— непостоянство сопротивления обмоток и магнитных сопротивлений по различным осям

(d—d, q—q, … на рис.3) в результате изменений температуры, насыщения и т.д.;

— некоторые параметры меняют свои значения в зависимости от частоты вращения ротора,

например меняется сопротивления полого ротора;

— меняются значения величин магнитных потоков Ф_d (рис.3) и Ф_q вызванные

электромагнитной реакцией ротора, при изменениях его частоты вращения, или(и)

изменениях величины нагрузки выходной обмотки тахогенератора, Z_нг.

Синхронные тахогенераторы переменного тока

Синхронным тахогенератором переменного тока, в дальнейшем СТГ, называют небольшую бесколекторную синхронную электрическую машину в которой ротор 1 (см. рис.5) представляет собой постоянный магнит с несколькими полюсами, а в пазах статора 2 размещена выходная обмотка 3. При вращении ротора от постороннего механизма в выходной обмотке тахогенератора индуктируется переменное напряжение Uвых (см. рис.5) амплитуда и частота которого зависят от скорости вращения ротора. Так как ротор СТГ обычно изготавливают из многополюсного постоянного магнита, то на один оборот приходится не один а несколько периодов выходного сигнала.

Существенным минусом СТГ может быть невозможность определения направления вращения ротора по выходному сигналу, это является одной из основных причин его ограниченного применения. К плюсам можно отнести довольно большой срок службы и повышенную надёжность, по сравнению с другими типами тахогенераторов, прежде всего из-за отсутствия щёточно-коллекторного узла, а также сравнительно большую мощность выходного сигнала.

Для определения частоты вращения ротора СТГ применяют два метода, частотный или(и) амплитудный.

Частотный способ определения скорости вращения

Частотный метод для СТГ является самым точным так как на частоту выходного сигнала не оказывают влияния такие факторы как, изменения температуры, величина зазора между статором и ротором, уменьшение магнитного потока вызванное старением магнитов и т.д..

Но, к сожалению, при определении скорости вращения частотным способом требуется время для определения частоты выходного сигнала Uвых путём накопления импульсов, что не даёт возможности получать мгновенно информацию об изменениях скорости.

где F_rot — частота вращения ротора в Гц; F_out — частота сигнала Uвых на выходе тахогенератора Гц; p — число пар полюсов ротора тахогенератора.

Для более точного определения частоты вращения ротора необходимо большее количество времени, в течении которого частота может изменяться. А изменение частоты во время накопления импульсов для её определения вносит погрешность в измерения. Это плохо сказывается на динамичности системы управления в целом, т.к. её схема управления, в таких случаях, более медленно компенсирует уменьшение или увеличение скорости вращения. Чтобы как-то уменьшить вышеуказанный недостаток, используют СТГ с большим количеством полюсов. Это даёт возможность сократить время для определения выходной частоты, что в свою очередь позволяет сократить время реакции схемы управления.

Частоту выходного сигнала можно определять по формуле приведенной ниже, но при этом усложняется электрическая схема, что не всегда приемлемо.

где F_out – расчётное значение выходной частоты тахогенератора; N – число накопленных импульсов; Т – длина каждого периода;

Амплитудный способ определения скорости вращения

Амплитудный способ выгодно отличается от частотного простотой схемы управления, но не очень точен из-за: температурных колебаний ; зазоров между статором и ротором; старения магнитов ротора, влияющее на величину магнитного потока; частотной модуляции, оказывающей воздействие на реактивные элементы электрической цепи. Как и в других типах тахогенераторов, при увеличении скорости вращения ротора возрастает и генерируемая в обмотке статора ЭДС. Для “считывания” значений этой ЭДС обычно используют выпрямитель (одно- или двухполупериодный) и НЧ фильтр, назначение которого сглаживать пульсации.

Зная параметр “крутизны выходного напряжения”, представляемый обычно размерностью в мВ/мин-¹ (милливольт на оборот в минуту), и величину генерируемого выходного напряжения, можно сравнительно легко вычислить частоту вращения ротора:

где F_rot — частота вращения ротора в Гц ; Uout — величина генерируемого выходного напряжения в мВ; St- “крутизна выходного напряжения” в мВ/мин-¹.

Источник