3. Генераторные преобразователи

Измерительный преобразователь называют генераторным, если выходной величиной является э.д.с. или электрический заряд. В эту группу входят преобразователи индукционные, термоэлектрические, пьезоэлектрические.

Индукционные преобразователи.

Особенность состоит в том, что действие контролируемой неэлек­трической величины направлено на изменение взаимоиндуктив­ности двух обмоток. Одна из них (первичная) включена к источнику переменного напряжения, во вторичной (выходной) обмотке наводится э.д.с., величина которой изменяется при изме­нении взаимоиндуктивности.

Н

Рис. 12.912.9

а рис. 12.9 показана схема дифференциального индукци­онного преобразователя с переменным воздушным зазором. Осо­бенность его состоит в том, что одинаковые секции первичной обмотки N₁ включены согласно, а вторичной N₂ — встречно. При симметричном расположении подвижного якоря относительно электромагнитов и при переменном напряжении U₁ на зажимах первичной обмотки вторичное напряжение равно нулю (U₂ = 0, сигнала нет). Если якорь получит некоторое смещение, на выходе преобразователя возникает сигнал.

Вращающиеся трансформаторы.

Рис. 12.10

По устройству вращающий­ся трансформатор (ВТ) подобен асинхронной машине с фазным ротором. На статоре расположены две первичные распределен­ные обмотки, сдвинутые в пространстве на угол 90° (рис. 12.10). Одну из них, называемую обмоткой возбуждения, включают в сеть переменного тока; схема включения другой обмотки зави­сит от назначения ВТ. Вторичные две обмотки, также сдвинутые в пространстве на 90°, уложены в пазах ротора. Так располагают обмотки, если трансформатор предназначен для работы с ограни­ченным поворотом ротора (поворотный трансформатор). В этом случае электрический контакт с обмотками ротора обычно осуще­ствляется посредством спиральных пружин, и наибольший угол поворота определяется предельным углом их закручивания.

В трансформаторе, который предназначен для работы в ре­жиме непрерывного вращения, на роторе расположены первич­ные обмотки, а для электрической связи с обмоткой возбуждения служат контактные кольца и щетки.

Принцип работы вращающихся трансформаторов основан на изменении взаимной индуктивности между обмотками статора и ротора в связи с изменением угла поворота ротора. Вращающиеся трансформаторы применяют в автоматике в качестве преобразо­вателей угловых величин, а также функциональных элементов аналоговых счетно-решающих устройств.

Тахогенераторы.

Для преобразования механического враще­ния в электрический сигнал применяют тахогенераторы — малые электрические машины постоянного и переменного токов.

С

Рис. 12. 11

помощью тахогенератора можно измерять частоту вращения, вво­дить в автоматическую систему электрический сигнал, пропорци­ональный частоте вращения.

Конструктивная схема тахогенератора постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов показана на рис. 12.11, где обозначены: 1 — постоянные магниты, расположенные на ста­торе; 2 — обмотка ротора; 3 — цилиндрический ферромагнит­ный сердечник, служащий для уменьшения магнитного сопро­тивления магнитопровода; 4 — коллектор; 5 — якорь в виде тон­костенного стаканчика из изоля­ционного материала.

Тахогенераторы переменно­го тока по принципу действия де­лят на синхронные и асинхрон­ные. Выходная э.д.с. у них синусоидальной формы, что необходи­мо для некоторых схем.