Тахогенератори

Що таке тахогенератор

Тахогенератор - це електрична машина, яка перетворює частоту обертання валу електродвигуна в сигнал електричного струму. Тахогенератор є частиною електродвигуна, яка монтується або приєднується до валу. Після чого вихідний сигнал тахогенератора подається на прилад візуального відображення або автоматичного регулювання, який регулює частоту обертання валу електродвигуна.

Основні сфери застосування тахогенераторів:

  • вимірювання швидкості обертання машин і механізмів (асинхронні електродвигуни та електродвигуни постійного струму);
  • осцилографування кривих зміни швидкості обертання валів у функції часу, наприклад: розгін, гальмування, реверс електродвигуна;
  • для здійснення зворотного зв'язку в слідкуючих системах.

Типи тахогенераторів

Тахогенератори поділяються на:

  • постійного струму (індукційні);
  • змінного струму (асинхронні, синхронні).

Опис тахогенераторів постійного струму

Тахогенератори постійного струму (індукційні) – представляють собою генератор малої потужності з незалежним електромагнітним збудженням або збудженням від постійних магнітів.

В залежності від монтажу тахогенератори постійного струму бувають з полим (порожнистим) валом або з власною підшипниковою системою.

Складові частини тахогенератора з полим валом:

  • ротор (безпосередньо монтується на вал електродвигуна);
  • щіткотримач зі щітками;
  • колектор (у вигляді залізного корпусу в якому змонтовані магніти або залізного кільця з розміщеними в середині магнітами);
  • фіксуючих гвинтів.

Тахогенератор з власною підшипниковою системою ззовні схожий на малопотужний електродвигун постійного струму і монтується на електричну машину за допомогою муфти чи перехідника.

Під час експлуатації тахогенераторів постійного струму важливо дотримуватися порад виробника, щодо матеріалу використовуваних щіток. У випадку неправильно вибраного матеріалу щітки, тахогенератор буде працювати з похибкою або збільшиться ступінь зношуваності ротора, що в свою чергу призведе до виходу із ладу.

Переваги тахогенератора постійного струму:

  • відносно не велика вага і габарити;
  • відсутність фазової похибки (при більшій вихідній потужності);
  • збудження постійними магнітами (дозволяє обійтись без джерела живлення для кола збудження).

Недоліки тахогенератора постійного струму:

  • наявність ковзних контактів між щітками і колектором (призводить до зниження надійності тахогенератора і до нестабільності вихідної характеристики);
  • наявність зони нечутливості;
  • пульсація вихідної напруги;
  • завади радіоприйому.

Опис тахогенераторів змінного струму

Тахогенератори змінного струму поділяються на:

  • синхронні тахогенератори;
  • асинхронні тахогенератори.

Тахогенератори синхронні представляють собою безколекторні машини змінного струму, які виготовляються як однофазні із зіркоподібним ротором з постійних магнітів. Такий вид тахогенератора працює зі змінною частотою, що ускладнює його використання в простих схемах. Він має низьку чутливість до можливості зміни напрямку крутного моменту валу електродвигуна, тому використовується для приводів механізмів з малою швидкістю обертання.

Тахогенератори асинхронні представляють собою двохфазний виконавчий асинхронний двигун з коротко замкнутим ротором (ротор виготовляється з порожниною в середині) . Збудження здійснюється через мережу змінного струму.

Так як і асинхронні електродвигуни з коротко замкнутим ротором, вони мають на статорі дві фазні обмотки, осі яких зміщені в просторі відносно один одного на кут 90°. Одна з них підключається до мережі й називається обмоткою збудження, а з іншої обмотки знімається вихідна напруга тахогенератора.

Переваги тахогенераторів змінного струму:

  • безконтактність (відсутність ковзних контактів);
  • мала інерційність (обумовлена малим моментом інерції ротора);
  • наявність малого моменту опору (внаслідок відсутності радіальних і аксіальних сил, що діють на ротор);
  • висока надійність;
  • стабільність характеристик.

Недоліки тахогенераторів змінного струму:

  • не лінійність вихідної характеристики;
  • наявність фазової погрішності;
  • наявність нульової (залишкової) напруги;
  • мала вихідна потужність;
  • великі габарити і вага.

Таким чином, будь-який різновид тахогенератора має свої недоліки та переваги. Тому при виборі тахогенератора необхідно виходити з конкретних умов його роботи і вимог з боку автоматичного пристрою, для якого він призначається.