Тахогенераторы

Что такое тахогенератор

Тахогенератор – это электрическая машина, которая преображает частоту вращения вала электродвигателя в сигнал электрического тока. Тахогенератор является частью электродвигателя, которая монтируется или присоединяется к валу. После чего выходной сигнал тахогенератора подается на прибор визуального отображения или автоматического регулирования, который регулирует частоту вращения вала электродвигателя.

Основные сферы применения тахогенераторов:

  • измерение скорости вращения машин и механизмов (асинхронные электродвигатели и электродвигатели постоянного тока);
  • осциллографирования кривых изменения скорости вращения валов в функции времени, например: разгон, торможение, реверс электродвигателя;
  • для осуществления обратной связи в следящих системах.

Типы тахогенераторов

Тахогенераторы делятся на:

  • постоянного тока (индукционные);
  • переменного тока (асинхронные, синхронные).

Описание тахогенераторов постоянного тока

Тахогенераторы постоянного тока (индукционные) - представляют собой генератор малой мощности с независимым электромагнитным возбуждением или возбуждением от постоянных магнитов.

В зависимости от монтажа тахогенераторы постоянного тока бывают с полым валом или с собственной подшипниковой системой.

Составные части тахогенератора с полым валом:

  • ротор (непосредственно монтируется на вал электродвигателя);
  • щеткодержатель со щетками;
  • коллектор (в виде металлического корпуса в котором смонтированы магниты или железного кольца с размещенными внутри магнитами);
  • фиксирующих винтов.

Тахогенератор с собственной подшипниковой системой внешне похожий на маломощный электродвигатель постоянного тока и монтируется на электрическую машину с помощью муфты или переходника.

Во время эксплуатации тахогенератора постоянного тока важно следовать советам производителя, по материалу используемых щеток. В случае неправильно выбранного материала щетки, тахогенератор будет работать с погрешностью или увеличится степень износа ротора, что в свою очередь приведет к выходу из строя.

Преимущества тахогенератора постоянного тока:

  • относительно не большой вес и габариты;
  • отсутствие фазовой погрешности (при большей выходной мощности);
  • возбуждение постоянными магнитами (позволяет обойтись без источника питания для цепи возбуждения).

Недостатки тахогенератора постоянного тока:

  • наличие скользящих контактов между щетками и коллектором (приводит к снижению надежности тахогенератора и к нестабильности выходной характеристики);
  • наличие зоны нечувствительности;
  • пульсация выходного напряжения;
  • помехи радиоприема.

Описание тахогенераторов переменного тока

Тахогенераторы переменного тока делятся на:

  • синхронные тахогенераторы;
  • асинхронные тахогенераторы.

Тахогенераторы синхронные представляют собой безколлекторные машины переменного тока, которые изготавливаются как однофазные с звездообразным ротором из постоянных магнитов. Такой вид тахогенератора работает с переменной частотой, что затрудняет его использование в простых схемах. Он имеет низкую чувствительность к возможности изменения направления крутящего момента вала электродвигателя, поэтому используется для приводов механизмов с малой скоростью вращения.

Тахогенераторы асинхронные представляют собой двухфазный исполнительный асинхронный двигатель с коротко замкнутым ротором (ротор изготавливается с отверстием внутри). Возбуждение осуществляется через сеть переменного тока.

Как и асинхронные электродвигатели с коротко замкнутым ротором, они имеют на статоре две фазные обмотки, оси которых смещены в пространстве относительно друг друга на угол 90°. Одна подключается к сети и называется обмоткой возбуждения, а с другой обмотки снимается выходное напряжение тахогенератора.

Преимущества тахогенераторов переменного тока:

  • безконтактность (отсутствие скользящих контактов);
  • малая инерционность (обусловлена малым моментом инерции ротора);
  • наличие малого момента сопротивления (вследствие отсутствия радиальных и аксиальных сил, действующих на ротор);
  • высокая надежность;
  • стабильность характеристик.

Недостатки тахогенераторов переменного тока:

  • не линейность выходной характеристики;
  • наличие фазовой погрешности;
  • наличие нулевого (остаточного) напряжения;
  • малая выходная мощность;
  • большие габариты и вес.

Таким образом, любой вид тахогенератора имеет свои недостатки и преимущества. Поэтому при выборе тахогенератора необходимо исходить из конкретных условий его работы и требований со стороны автоматического устройства, для которого он предназначается.