4 Асинхронні тахогенератори

А синхронні тахогенератори забезпечують перетворення обертання вала будь-якої установки в електричний сигнал - вихідну напругу, використовувану для вимірювання кутових швидко­стей, збудження струму в колах пристроїв, що диференціюють і інтегрують, а також у колах зворотного зв’язку по кутовій швидкості різних систем електроприводів. Такі безконтактні тахо­генератори, що працюють з високим ступенем точності, мають порожній ротор із матеріалу ве­ликого питомого опору і малого температурного коефіцієнта - фосфористої чи марганцевистої бронзи або сплаву типу манганін, а при менш точних генераторах його виготовляють з алюміні­євого сплаву. Ротор знаходиться між нерухомими зовнішнім і внутрішнім статором, причому в пазах магнітопроводу першого з них знаходяться дві однофазні обмотки, або фази, магнітні осі яких розташовані відносно одна одної під 90 електричних градусів. Одну з цих обмоток - фазу збудження з затискачами, позначеними В1 і В2, підключають на змінну напругу з незмінною ам­плітудою постійної частоти, а до іншої - генераторної, чи вихідної, фази з затискачами, позначе­ними Г1 і Г2, приєднують відповідний вимірювальний прилад чи підсилювальний пристрій із вхідним опором не менше 2000...4000 Ом (рис. 8, а).

П

Рисунок 8- Асинхронний техногенератор:

а) схема; б)вихідна характеристика.

ри нерухомому роторі тахогенератор можна розглядати як трансформатор у режимі холостого ходу, оскільки MPC фази збудження викликає утворення змінного магнітного поля з нерухомою віссю симетрії, розташованою під 90 електричних градусів до магнітної осі вихідної фази, у результаті чого її ЕРС дорівнює нулю. Практично ця ЕРС уна­слідок деякої асиметрії, пов’язаної з дефектами виго­товлення тахогенераторів і неоднорідністю магніт­них властивостей магнітопроводів машин, може дещо відрізнятися від нуля, але у всякому разі її значення для тахогенераторів, застосовуваних для вимірюван­ня чи стабілізації кутової швидкості, звичайно не перевищує 1 % амплітуди вихідної напруги і пови­нне бути не більше 50 мВ. Обертання ротора супро­воджується перетинанням збудженого змінного маг­нітного поля тілом ротора, у результаті чого в ньо­му наводяться ЕРС і встановлюються струми, що приводить до збудження магнітного поля, спрямованого по осі генераторної фази, що змінюється з кутовою швидкістю ротора. Унаслідок цього в генераторній фазі наводиться вихідна ЕРС пря­мо пропорційна кутовій швидкості ротора, що відрізняється від вихідної напруги на незначне спадання напруги в цій же фазі. Частота вихідної напруги й частота зміни пульсуючого магніт­ного поля фази збудження однакові.

Вихідна характеристика тахогенератора Uвих(Ω), що зображує залежність вихідної напруги від кутової швидкості ротора, не є строго лінійною (рис. 8, б). Це пояснюється зміною пара­метрів фаз обмотки статора і самого порожнього ротора від його кутової швидкості, а також реакцією відповідних струмів на магнітне поле фази збудження. Підвищення частоти змінного струму збудження й використання тахогенераторів із малим числом полюсів дозволяє наблизити вихідну характеристику до лінійної. Крутизна вихідної напруги асинхронних тахогенераторів відповідає зміні напруги, що припадає звичайно на 1000 об/хв., і складає 5...10 В.