15.1. Загальні відомості про тахогенератори

Електричні машини, призначені для одержання напруги (вихідна величина), пропорційної швидкості обертання (вхідна величина), називаються тахогенераторами.

За конструкцією й принципом дії тахогенератори розділяються на три основні групи: постійного струму, синхронні й асинхронні.

Тахогенератори постійного струму можуть виконуватись з електромагнітним або магнітоелектричним збудженням.

За призначенням розрізняють тахогенератори для:

а) демпфування слідкуючих систем;

б) створення прискорюючих та уповільнюючих сигналів у системі автоматичного регулювання;

в) використання їх як покажчиків (вимірювачів) швидкості;

г) застосування їх як елементів рахунково-вирішуючих пристроїв.

Основні вимоги для тахогенераторів такі:

1. Достатня лінійність та стабільність характеристик з мінімальними погрішностями.

2. Відсутність радіозавад.

3. Безшумність роботи.

4. Малий момент інерції ротора, який створює малу електромеханічну сталу часу.

5. Мала електромагнітна стала часу.

6. Простота конструкції.

7. Надійність роботи в широкому діапазоні змінення температури й вологості при вібраціях та ударних навантаженнях, в умовах висотності, в достатньо широкому діапазоні навантажень.

8. Мінімальні розміри та маса.

9. Відсутність залишкової напруги при наявності збудження та нерухомому роторі.

Ці умови значною мірою задовольняються завдяки високим технічним характеристикам тахогенераторів.

До основних показників тахогенераторів належать лінійність характеристики, її крутість, залишкова ЕРС та статичний момент тертя.

Діапазон вимірюваних швидкостей обертання звичайно знаходиться в межах 0÷10000 об/хв.. При цьому максимальна відносна швидкість знаходиться в межах ν_mах=0,1÷0,7

Важливою величиною для оцінки властивостей тахогенераторів є крутість вихідної характеристики, якою вважають число вольт на 1000 об/хв.. В малопотужних тахогенераторах постійного струму спеціального призначення ця величина звичайно становить 3÷5 В на 1000 об/хв.., а іноді – більше. В тахогенераторах загального призначення – 50÷100 В і більше на 1000 об/хв.. Крутість вихідної характеристики асинхронних тахогенераторів звичайно не більша від 5÷10 В на 1000об/хв.. Ця величина іноді подається у мВ/об/хв.. Точність тахогенератора залежить від його призначення. Відносно не великі вимоги за точністю ставляться до демпфуючих тахогенераторів. Тахогенератори – покажчики швидкості мають лінійні характеристики з відхиленням в межах 0,5÷1%, а тахогенератори, які застосовуються в рахунково-вирішуючих пристроях – 0,05÷0,1%. Тахогенератори, які створюють прискорюючі та уповільнюючі сигнали, мають відхилення характеристик від лінійних в межах 2÷4%

Повна погрішність тахогенераторів при максимальній робочій швидкості звичайно становить 0,1÷2,5%. Найжорсткіші вимоги за точністю ставляться до тахогенераторів, які працюють у рахунково-вирішуючих пристроях. У них амплітудна погрішність не перевищує 0,05÷3%, а фазова – 0,1⁰.

Величина залишкової ЕРС (нульовий сигнал) звичайно не перевищує 0,1% від максимального значення вихідної напруги й становить 25÷100 мВ, а змінна складова – 7 мВ. Статичний момент тертя (мінімальний момент, при котрому починається обертання ротора) становить М_ст=(2÷10)·10^-4Нм.