58. Датчик скорости (постоянного тока).

Датчик скорости – это устройство, предназначенное для преобразование скорости движения рабочего органа или скорости двигателя в электрические сигналы. В АЭП датчики скорости могут быть использованы как элементы обратной связи. Конструктивно датчики скорости могут быть либо постоянного, либо переменного тока. Электромашинные датчики скорости – это тахогенераторы.

Тахогенератор постоянного тока

Как правило, для этого используется машина постоянного тока с независимым возбуждением или с постоянными магнитами. Характеристика такого элемента – это зависимость U_вых = f(ω). Перед тем как начать анализ характеристики тахогенератора сформулируем требования к нему.

• Линейность выходной характеристики.

• Крутизна выходной характеристики.

• Малое влияние на выходную характеристику температуры.

• Минимальные пульсации выходного напряжения.

Проанализируем каждое из вышеприведенных требований.

1. U_вых=f(ω) – это означает, что должна быть строгая зависимость между U и ω.

2. Крутизна определяется отношением приращением выходной величины (U_вых ) к входной (ω).

рассмотрим этот коэффициент в двух возможных режимах работы тахогенератора.

Режим работы Х.Х.

Р ежим нагружения

Анализ показывает, что характеристика линейна, но при больших значениях скорости увеличивается влияние реакции якоря, что приводит к нелинейности выходной характеристики.

Это выражение показывает, что линейность выходной характеристики не соблюдается из-за размагничивающего влияния реакции якоря. Линейность будет соблюдаться при определенных значениях скорости двигателя.

Полученная зависимость показывает, что линейность выходной характеристики не соблюдается из-за размагничивающего влияния реакции якоря. Линейной характеристика будет до определенного значения скорости.

Это первая погрешность ТГ.

Так как используются электрические машины, то имеет место падение напряжения на щетках (ΔU)=I_яR_ш. Это вторая погрешность ТГ.

У меньшение влияния температуры. Это выполняется путем построения магнитной системы ТГ насыщенной.

В общем случае так, как ТГ - это машина постоянного тока то она имеет пульсации (якорные, зубцовые, оборотные). Их устранение возможно различными способами: устранение эксцентриситета, зазоры и т.д.

59.Датчик скорости (переменного тока).

Датчик скорости – это устройство, предназначенное для преобразование скорости движения рабочего органа или скорости двигателя в электрические сигналы. В АЭП датчики скорости могут быть использованы как элементы обратной связи. Конструктивно датчики скорости могут быть либо постоянного, либо переменного тока. Электромашинные датчики скорости – это тахогенераторы.

Тахогенератор переменного тока

Такой ТГ выполняется на базе двухфазной машины переменного напряжения. На статорной обмотке находятся две взаимно перпендикулярные обмотки: обмотка возбуждения (α) и выходная обмотка (β), включенная на сопротивление нагрузки. Ротор для уменьшения момента сопротивления выполнен тонкостенным, в виде полого стакана из немагнитного материала. Внутри ротора расположен неподвижный стальной шихтованный сердечник, по которому замыкается магнитный поток.

Рис.6.18.

Зависимость выходного напряжения от скорости вращения имеет вид

U_вых=К_тгω, однако от ТГ постоянного тока К_тг тахогенератора переменного тока имеет комплексный характер. При этом необходимо отметить, что с ростом ω происходит искажение, как амплитуды, так и фазы выходного напряжения. При этом выходные характеристики будут

Рис.6.19.

В целом такие ТГ обладают высокой точностью, их погрешность составляет 0,5%.

Современные системы привода требуют более высокого быстродействия и точности. Поэтому более целесообразно применять цифровые датчики скорости (ЦДС).(рис.6.20.)

Рис.6.20.