Часть 2. Информационные эмп

План темы:

8.1. Тахогенераторы

8.2. Вращающиеся трансформаторы.

8.3. Сельсины

Тема 8. Тахогенераторы

8.1. Общие сведения

1. Тахогенератором называется ЭМП, преобразующий U (датчик скорости)

2. Функциональное назначение: а) Измерительные –тахометры

Область применения: б) Управляющие в следящих системах

3. Основная характеристика – выходная U= U ()

Требования: а) Линейность U=к  (К-const - определяет точность)

б) Крутизна К  - (Определяет чувствительность.)

в) Симметрия U()= - U(-).

г) min U_(=0) – остаточное напряжение – зона нечувствительности.

д) Быстродействие  ,что обеспечивается J, а также M_сопр.

4. Классификация

			Тахогенераторы
	Постоянного тока			Переменного тока
Электромагнитные		Магнитоэлектрические		Асинхронные		Синхронные

8.2.Тг постоянного тока

1.Конструкция – обычная машина постоянного тока малой мощности.

Н о, магнитная система не насыщена,

ОВ Uг щетки с малым сопротивлением 

U

Iн → Rн Схема включения ТГ

2. Выходная характеристика

U_вых= U_вых()

Запишем з акон Ома для якорной цепи и нагрузки:

E_я = U_r + I_я R_я + ΔU_{щ ΔUщ}

Е_я = С_е Ф n  Подставим и выразим U_r

U_r = I_я. R_н  получим: 0 n₀ n

U_r = C_e Ф n - (U_r / R_н) r_я + ΔU_щ 

U_r= C_eФ/(1+(r_я/R_н)) + ΔU_щ/(1+(r_я/R_н)

3.Линейность. Крутизна. Зона нечувствительности

Выводы: а)Характеристика линейна: U_r=K n ; Точность определяется по отклонению

б) К – крутизна  - тогда чувствительность

Для этого: Ф и R_н . У современных ТГ К=3100 мВ/(об/мин)

в) Существует зона нечувствительности ΔU_щ ( см на графике)

4.Влияние реакции якоря

К = С_е((Ф-ΔФ)/(1+(r_я/R_н)) появляется ΔФ за

Ф счет размагничивающего действия тока якоря, если R_н, то Кconst, т.е. нелинейность хар-ки.

В современных ТГ ΔФ(0.53%)

Б орются а) либо  и магнитная система ТГ не насыщена

I б) либо вгоняют ТГв зону глубокого насыщения

5.Температурная погрешность

существенна возникает за счет зависимости r_в от t. При этом Ф_в=Ф(r_в)

Борются а) стабилизация I_в

б) «вгоняя» магнитную систему в глубокое насыщение

6. Асимметрия вых. напряжения (13%) вследствие неточности установки щеток

7. Пульсации

- якорные – неточность

- зубцовые

- коллекторные

8. Достоинства и недостатки.

а) Малые вес и габариты а) Щеточный контакт - нечувствительность

б)U_вых, К-const.

9.Наилучшая конструкция с полым ротором и магнитоэлектрическим возбуждением.

3. Индукционные тахогенераторы (атг)

1 Конструкция – (обычная) АМ с полым немагнитным ротором.

Статор имеет 2 сердечника - внешний внутренний

на внешнем ОВ и на внутреннем ОГ Ф_в  Ф_г.

Ротор - полый немагнитным (Al)

Схема включения на рис.

2 Принцип действия

При неподвижном роторе I_в возбуждает Ф_ds (пульсирующий), который наводит Е_тр .

Е_тр I_RФ_R,, который компенсируется возрастанием Ф_ds (рис.1)

При вращении I_RФ_R поворачивается на угол  относительно оси d и может быть представлен двумя составляющими: Ф_d и Ф_q. Последняя сцепляясь с О_r наводят Е_r

Т.к. Ф_в = Ф₀ cos t sin , то и Е=Е_q cos t =Е₀ sin  cos t

Т. о. Е_r = d/dt (Ф_q) = n, т.к. sin  =  при малых , а d/dt = n

U ~ ОВ U~ ОВ

Ог Ог ↓Оя

↓Iя

Фтр

Zн Zн

рис 1 рис 2

3.Выходная характеристика

При подключении к О_г нагрузки возникает за счет Е_г в нагрузке I_r, которые в Закон Ома для генераторной обмотки: U_r = E_r- I_r Z_r Рассматривая схемы замещения для полей прямой и обратной последовательности выражают входящие сюда величины через комплексные Z машины и получают выходную характеристику.

U _r = (-j k U_в ) Uг

( A-B ²)

K – коэффициент трансформации, =

А, В комплексные параметры (R,X)

Вывод: характеристика нелинейна

При проектировании ² для этого .

Число пар полюсов р, чтобы добиться симметрии. nн n

Выбирают рабочую частоту питающего напряжения -  (1000 Гц)

4. Погрешности

4 .1 Амплитудная (скоростная) возникает (0.2-2.5%) ΔU

а) размагничивающее действие реакции О_r;

б) падения напряжения в О_r (I_r Z_r)

в) Отклонения Ф_q от поперечной ослабляют q.

Из-за изменения инд-х сопр-ий рассеяния. n

4.2 Фазовая погрешность – за счет индуктивных

сопротивлений обмоток и Z_н. Δφ

5. Асимметрия выходной характеристики – за счет

а) остаточной ЭДС при n=0 за счет  90 не точно,

б) толщины стакана ротора,

в)  - неравномерности зазора.

6. Достоинства и недостатки

а) бесконтантные б) J в) Мс г) надежность

а) Теоретически и практически Кconst б) фазовая погрешность в) Рвых сигнала г) Большой Р и габариты