15.10. Синхронний тахогенератор
Синхронний тахогенератор виконується як одно-або трифазна синхронна машина з постійними магнітами на роторі. При обертанні, як і в звичайному синхронному генераторі, в статорних обмотках індукується ЕРС з діючим значенням:
,
або, вводячи позначення при збm=const:
,
(15.72)
де
.
(15.73)
Якщо до якірного ланцюга увімкнений опір навантаження Zн, то
,
або
. (15.74)
Аналізуючи залежність (15.74), зазначаємо, що зі зміною n змінюється ƒ1. Тому змінюються величини опорів Z1 та Zн в залежності від швидкості обертання. Величина Zн визначається також характером навантаження (активно-ємнісне, активно-індуктивне). У зв’язку з цим вихідна характеристика синхронного тахогенератора є нелінійною, причому нелінійність більша, ніж у асинхронного тахогенератора.
Тому синхронні тахогенератори використовують в основному для вимірювання швидкості обертання за допомогою відповідним чином відградуйованого вольтметра.
Синхронні тахогенератори застосовуються сумісно з напівпровідниковим випрямлячем, який вмикають до вихідної обмотки. Для цього використовують синхронні індукторні тахогенератори. Оскільки число зубців індуктора може бути виконане великим, можливо одержати високу частоту пульсацій спрямленої напруги при малій амплітуді змінної складової. Тому такі тахогенератори мають перевагу над тахогенераторами постійного струму. Іншою перевагою є більша надійність у зв’язку з відсутністю ковзних контактів.
В деяких випадках для вимірювання швидкості обертання тахогенератор вмикають до спеціального приймача, в якому створюється магнітне поле, яке обертається зі швидкістю, яка дорівнює або кратна швидкості ротора тахогенератора.
Контрольні запитання
Дати визначення, класифікацію тахогенераторів. Навести основні вимоги до тахогенераторів.
Які основні показники для тахогенераторів?
Дати загальну характеристику тахогенераторів постійного струму, асинхронних та синхронних.
Що таке вихідна характеристика тахогенератора постійного струму? Що впливає на лінійність цієї характеристики? Дати основні співвідношення. Навести графік.
Які основні причини погрішностей тахогенераторів постійного струму? Які заходи застосовують для зменшення погрішностей?
Чому виникають якірні пульсації ЕРС? Як вони можуть бути зменшені?
Які причини зубцевих та колекторних пульсацій ЕРС? Як ці пульсації зменшують? Які погрішності допустимі в тахогенераторах постійного струму?
Які переваги й недоліки тахогенераторів постійного струму?
Як використовується тахогенератор постійного струму в якості акселерометра? Навести схему вмикання та основні співвідношення.
Пояснити принцип дії асинхронного тахогенератора за допомогою відповідних схем та співвідношень.
Який аналітичний вираз вихідної характеристики асинхронного тахогенератора? Які розрахункові методи застосовуються при його одержанні? Навести відповідні схеми та графіки.
Які погрішності та чому виникають в асинхронних тахогенераторах?
Як визначаються амплітудна та фазова погрішності асинхронних тахогенераторів? Які фактори впливають на ці погрішності та як вони зменшуються?
Як та чому впливають на погрішності асинхронного тахогенератора зміни температури, частоти мережі, напруги?
Як та чому погрішності асинхронного тахогенератора залежать від характеру навантаження, залишкової ЕРС?
Що таке залишкова ЕРС? Які її складові? Як її зменшують?
Як підвищують точність асинхронних тахогенераторів?
Як та чому застосовують асинхронні тахогенератори в рахунково-вирішуючих пристроях?
Поясніть роботу асинхронного тахогенератора в якості акселерометра. Які переваги й недоліки таких тахогенераторів? Які технічні характеристики асинхронних тахогенераторів?
Що таке синхронний тахогенератор? Які його переваги й недоліки? Де він застосовується?
Розділ 16. Електричні машини систем синхронної передачі