![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Тахогенераторы
В качестве датчиков частоты вращения в системах электроавтоматики наибольшее применение находят тахометрические генераторы (тахогенераторы), представляющие собой небольшие электрические машины постоянного и переменного тока. Тахогенераторы постоянного тока. Тахогенераторы (ТГ) постоянного тока в зависимости от способа возбуждения выполняют двух типов: магнитоэлектрические (возбуждение от постоянных магнитов) и электромагнитные (возбуждение от специальной обмотки на статоре) (рис. 2.30, а, б).Уравнение электрического равновесия для ТГ имеет вид:
U вых = E – IR н.(2.41) Напряжение на выходе тахогенератора при постоянном потоке возбуждения
U вых = E – IR н = Ce w – IR н.(2.42) Для уменьшения искажения статических характеристик тахогенераторы используют при небольших нагрузках (I н = 0, 01 ¸ 0, 02 А). Ток в цепи якоря I = E /(R я – R н), а выходное напряжение в соответствий с (2.42)
Коэффициент передачи тахогенератора
В динамическом отношении при работе на активную нагрузку ТГ рассматривают как безынерционные звенья; при работе на активно-индуктивную нагрузку (L н, R н) – как апериодические звенья первого порядка с передаточной функцией
W тг(p) = k тг / (T S p + 1), (2.45) где Τ Σ = (L я + L н)/(R я + R н) – постоянная времени ТГ. Так как тахогенератор постоянного тока является малоинерционным элементом, то его применяют для получения на выходе сигнала, пропорционального производной угла поворота:
U вых = k тгw = k тг d q / dt. (2.46) В операторной форме уравнение (2.46) запишется так: U вых(p) = k тг p q(p). Следовательно, передаточная функция ТГ в этом случае будет иметь вид W тг(p) = U вых(p) / q(р) = k тг p. (2.47) В соответствии с (2.47) ТГ, как преобразователь угла поворота, является дифференцирующим звеном. Тахогенераторы постоянного тока широко применяют в САУ электроприводов различных машин [12]. Их достоинствами являются хорошая линейность характеристик, малая инерционность, высокая точность, малые габариты и масса, а для магнитоэлектрических ТГ еще и отсутствие источника питания. Недостаток – наличие коллектора со щетками. Синхронный тахогенератор переменного тока (СТГ) – однофазная синхронная машина с ротором в виде постоянного магнита (рис. 2.30, в). У СТГ с изменением скорости ω вместе с амплитудой изменяется и частота выходного напряжения. Статические характеристики нелинейны. В динамическом отношении СТГ являются безынерционными элементами. Асинхронный тахогенератор переменного тока (АТГ) – это двухфазная асинхронная машина с полым немагнитным ротором (рис. 2.30, г).На статоре АТГ размещаются две сдвинутые на 90° обмотки (возбуждения и генераторная). Обмотка возбуждения ОВ подключается к источнику переменного тока. В генераторной обмотке ГО, являющейся выходной, при вращении ротора наводятся ЭДС трансформации и вращения. Под действием ЭДС вращения на выходе АТГ возникает напряжение U вых.Статическая характеристика АТГ U вых = φ (ω)нелинейна. При изменении направления вращения ротора фаза выходного напряжения изменяется на 180°. Асинхронные тахогенераторы используются как датчики угловой скорости, частоты вращения и ускорений. В последнем случае обмотка возбуждения АТГ подключается к источнику постоянного тока. Достоинствами асинхронных тахогенераторов являются надежность, малая инерционность. К недостаткам относятся нелинейность статических характеристик, наличие на выходе остаточной ЭДС при неподвижном роторе, малая выходная мощность, сравнительно большие габариты.
Рис. 2.30. Тахометрические генераторы (ТГ):
|