3. Корабельні тахометри.

Тахометри призначені для дистанційного виміру швидкості обертання й визначення напрямку обертання гребних валів й окремих механізмів корабля.

Тахогенераторами є електричні машини невеликої потужності, що призначені для перетворення кутової швидкості обертання вала в пропорційний електричний сигнал - вихідна напруга або електрорушійна сила (ЭРС).

Основною вимогою, пропонованою до більшості тахогенераторів, є вимога лінійності вихідної характеристики - пропорційності вихідний ЭРС частоті обертання:

,

де - постійні коефіцієнти передачі; - швидкість обертання вала; , град. - кут повороту вала тахогенератора.

Залежно від принципу дії на кораблях застосовуються вольтметрові тахометри (колекторні тахогенератори постійного струму, асинхронні і синхронні тахогенератори) й індукційні тахометри (засновані на взаємодії вихрових струмів, що наводяться у металевих масах, з магнітним потоком постійних магнітів).

Вольтметрові тахометри. До складу принципової схеми цих тахометрів входять: датчик, покажчики і лінія зв'язку між ними.

Як датчик тахометра використається генератор постійного струму з постійними магнітами. Вал генератора через передачу пов'язаний з валом, частоту обертання якого вимірюють.

Величина ЭРС, що індукує обмотка якоря генератора, прямо пропорційна частоті обертання якоря n, тобто числу обертів вала.

Тому як покажчики використаються вольтметри магнітоелектричної системи, що градуйовані в обертаннях в хвилину.

При зміні напрямку обертання вала змінюється напрямок обертання якоря й полярність генератора. Тому стрілка покажчика відхилиться в протилежну сторону від нульового положення. Це дає можливість визначати не тільки частоту обертання вала, але й напрямок його обертання.

Настановні реостати, включені в ланцюг кожного покажчика, дають можливість відрегулювати прилади у відповідності зі швидкістю обертання вала, коли покажчики розташовані на різній відстані від датчика.

Індукційні тахометри. Принцип дії індукційних тахометрів заснований на взаємодії вихрових струмів, що наводяться у металевих масах, з магнітним потоком постійних магнітів. На кораблях використаються індукційні тахометри ДО17, ДО18, ТІ, ТТ-029.

Індукційний тахометр типу ДО17 складається з датчика тахометра ДТ, покажчика В и лінії зв'язку між ними, рис. 6.6.

Датчик тахометра являє собою трифазний СГ, у статор 3 якого покладена трифазна обмотка 2, з'єднана зіркою. Ротор 1 виконаний у вигляді чотирьохполюсного постійного магніту. Ротор пов'язаний з валом, n якого виміряється.

Покажчик складається з 2-х вузлів, змонтованих у загальному корпусі: синхронного двигуна СД й індукційного перетворювача ПІ. У статорі 4 СД покладена 3-х фазна обмотка 5, з'єднана з обмоткою 2 ДТ. Ротор 7 виконаний у вигляді чотирьохполюсного о постійного магніту, на валу ротора міститься гістерезисний диск 6. Індукційний перетворювач призначений для перетворення обертового руху ротора СД у кутове переміщення стрілки. Він складається з магнітного вузла 8, що перебуває на осі ротора двигуна, і чутливого елемента 9, що являє собою мідна склянка, що перебуває на одній осі зі стрілкою приладу. Протидіючий момент на осі створюється двома пружинами 10.

Рис. 6.6. Індукційний тахометр типу ДО17.

Принцип дії приладу. При обертанні ротора датчика в трифазній обмотці індукується ЕРС, величина й частота якої пропорційна вимірюваній частоті обертання, тобто

E=c₁nФ й ,

де n - частота обертання вала в об/хв; р - число пар полюсів ротора.

Швидкість обертання СД пропорційна частоті, а виходить, і вимірюваним обертам. Магнітний вузол індукційного перетворювача, обертаючись разом з валом ротора синхронного двигуна, індукує у мідній склянці вихрові струми. У результаті взаємодії останніх з магнітним полем магнітного вузла створюється обертаючий момент, пропорційний вимірюваної швидкості. Під дією моменту чутливий елемент разом зі стрілкою приладу повертається на певний кут.

Тому що напрямок обертання вала визначає порядок проходження фаз у датчику, то при зміні напрямку обертання відбувається реверс СД, а виходить, стрільця приладу буде відхилятися в протилежну сторону.

Гістерезисний диск призначений для створення пускового моменту при більших обертах, коли величина магнітного потоку велика, але сам по собі ротор (постійний магніт) не може вступити в синхронізм (СД не має пускового моменту). Момент виникає внаслідок взаємодії вихрових струмів, індукуємих у диску, з обертовим магнітним полем. Під дією моменту вал ротора приводиться в обертання, близьке до синхронного, а потім уже постійний магніт уводить його в повний синхронізм.

ВИВОДИ

1. Прибори управління кораблем, призначені для передачі наказів із командних постів на бойові пости й одержання доповіді про їхнє виконання, є невід'ємною частиною системи керування кораблем.

2. Прибори управління кораблем підрозділяються на машинні й кермові телеграфи, кермові покажчики й тахометри. Вони можуть виконуватися на постійному й змінному струмі промислової й підвищеної частоти.

3. На сучасних кораблях використаються прибори управління кораблем як правіло тільки на змінному струмі.