속도 센서
저전력 DC 및 AC 전기 기계인 타코제너레이터는 자동화 시스템에서 회전 속도 센서로 사용됩니다. 타코미터 브리지는 전기 모터의 회전 속도를 전압으로 변환하는 데 사용됩니다.
DC 타코제너레이터
여기 방법에 따라 DC 타코제너레이터는 자기 전기(영구 자석에 의해 여기됨) 및 전자기(특수 코일에 의해 여기됨)의 두 가지 유형이 있습니다(그림 1a, b).
일정한 여자 전류에서 타코제너레이터의 출력 전압 Uout = E — IRi = hereω — IRI am
여기서 Ce = (UI am — II amRI am)/ω — 패스포트 데이터에 의해 결정되는 기계 상수.
유휴(I= 0)에서 전압 Uout = E = Ceω... 따라서 유휴 시 타코제너레이터 Uout = e(ω)의 정적 특성은 Ce = const(직선 I, 그림 1, c)이므로 선형입니다. .
쌀. 1. 로터리 센서(DC 타코미터 발전기): a) 영구 자석 여기 포함, b) 전자기 여기 포함, c) 정적 특성
하중이 가해지면 정적 특성이 비선형이 됩니다(곡선 2).전기자 반응과 타코 제너레이터 전기자 권선의 전압 강하의 결과로 기울기가 변경됩니다. 실제 타코제너레이터에서는 브러시에 전압 강하가 있어 젊음이 둔감해 보입니다(곡선 3).
타코제너레이터의 정적 특성 왜곡을 줄이기 위해 저부하(Azn = 0.01 - 0.02A)에서 사용됩니다. 전기자 회로 전류 Azi = E / (Ri + Rn) 및 출력 전압 Uout = E — IRi = hereω — IRI am.
DC 타코제너레이터는 속도 센서와 같은 전기 드라이브용 자동 제어 시스템에 널리 사용됩니다. 그들의 장점은 낮은 관성, 높은 정확도, 작은 크기 및 무게이며 자기 전기 타코 제너레이터의 경우 전원도 없습니다. 단점은 브러시가 있는 컬렉터가 있다는 것입니다.
AC 타코제너레이터
동기 타코제너레이터는 영구자석 형태의 로터가 있는 단상 동기 기계입니다.(그림 2, a) 각속도가 변하는 동기 타코제너레이터에서는 출력 전압의 주파수도 진폭에 따라 변합니다. 정적 특성은 비선형입니다. 동적으로 동기식 타코제너레이터는 비관성 요소입니다.
비동기 타코제너레이터는 속이 빈 비자성 로터가 있는 2상 비동기 기계입니다(그림 2, b). 비동기 타코 제너레이터의 고정자에는 90도 오프셋 된 두 개의 권선이 있습니다 (OF 및 배기 가스 발생기의 여기). OB 코일은 AC 소스에 연결됩니다.
쌀. 2. 교류 속도계 발전기: a — 동기식, b — 비동기식
로터가 회전하면 출력인 배기 코일에 EMF가 유도됩니다. 변형과 회전.기전력의 영향으로 타코 제너레이터의 출력이 회전하고 전압 Uout이 있습니다.
비동기 타코제너레이터의 정적 특성도 비선형적입니다. 회 전자의 회전을 변경하면 출력 전압의 위상이 180 ° 변경됩니다.
비동기 타코제너레이터는 각속도, 회전 속도 및 가속도를 위한 센서로 사용됩니다. 두 번째 경우에는 비동기 타코제너레이터의 여기 코일이 직류 전원에 연결됩니다.
비동기 타코제너레이터의 장점은 신뢰성, 낮은 관성, 단점은 출력에 잔류 EMF가 있다는 것입니다. 고정 로터, 상대적으로 큰 치수.
타코메트릭 브리지
DC 및 AC 타코미터 브리지는 자동화 시스템에서 전기 모터의 회전 속도에 대한 피드백을 제공하는 데 사용됩니다. 이를 통해 추가 전기 기계(타코제너레이터)가 필요하지 않기 때문에 시스템을 단순화할 수 있습니다. 이는 실행 모터의 정적 및 동적 부하를 줄입니다.
DC 타코메트릭 브리지는 특수 브리지 회로(그림 3, a)로, 엔진 Ri의 전기자가 포함된 팔 중 하나와 저항 R1, R2, Rp에 있습니다. 주전원 전압 U는 모터의 전기자를 공급하는 브리지의 대각선 ab에 적용되고 전압은 각속도 ω에 비례하여 대각선 cd Uout에서 제거됩니다.
쌀. 3. DC 타코미터 브리지(a)와 비동기 모터의 회전 속도를 위한 비접촉식 측정 장치(b)
출력 회로에 전류가 없으면
연립방정식을 풀면, 우리는
타코미터 브리지 출력 전압
여기서 Ktm은 타코미터 브리지의 전송 계수입니다.
타코미터 브리지의 오차는 ±(2 — 5)%입니다. 동적 DC 타코미터 브리지는 비관성 결합입니다.
비동기 전기 모터의 회 전자 속도를 제어하기 위해 전류 TA의 측정 변압기와 전압이있는 TV를 포함하는 비접촉식 측정 장치 (그림 3, b)가 사용됩니다.