2.Назначение тахогенераторов (тг) и предъявляемые к ним требования исходная характеристика идеального тг и уравнение исходной характеристики коллекторного тг.

Тахогенераторы преобразуют частоту вращения какого-либо вала в электрический сигнал (выходное напряжение).

Зависимость выходного напряжения тахогенератора U_вых от частоты вращения ротора (якоря) n определяется выходной характеристикой.

Уравнение идеальной выходной характеристики тахогенератора:

U_вых = C_u*n,

где C_u - крутизна выходной характеристики, определяющая чувствительность тахогенератора к изменениям частоты вращения, В/(об/мин). Чем больше крутизна C_u, тем чувствительнее и точнее тахогенератор.

Тахогенераторы должны удовлетворять ряду требований. Выходная характеристика тахогенератора, представляющая собой зависимость напряжения на выходе U_вых от частоты вращения n, должна максимально приближаться к прямой линии и иметь наибольшую крутизну. При этом на форму выходной характеристики практически не должны влиять внешние факторы (температура, влажность, давление и т.п.). Необходимо, чтобы напряжение на выходе тахогенератора при n = 0, называемое остаточным, было минимальным. Напряжение U_вых должно быть симметричным (при вращении тахогенератора в разные стороны с одинаковой частотой значения его выходных напряжений должны быть одинаковы).

При нарушении этого условия появляется ошибка несимметрии тахогенератора.

Необходимо, чтобы выходная мощность тахогенератора была достаточной для работы подключаемых к нему приборов. Кроме того, пульсация выходного напряжения тахогенератора, обусловленная электромагнитными процессами в нем, должна быть минимальной.

По принципу действия и устройству тахогенераторы бывают постоянного и переменного тока (асинхронные).

Тахогенератор постоянного тока - это коллекторная машина постоянного тока с независимым возбуждением или возбуждением постоянными магнитами, работающая в генераторном режиме. По конструкции он отличается от машин постоянного тока традиционной конструкции лишь весьма малыми габаритами. На рис. 1 показаны принципиальные схемы тахогенераторов постоянного тока с электромагнитным возбуждением (рис. 1а) и возбуждением постоянными магнитами (рис. 1б). В случае электромагнитного возбуждения обмотку возбуждения ОВ подключают к источнику постоянного тока. Если якорь возбужденного тахогенератора привести во вращение с частотой n, то на его выходе появится постоянное напряжение, В.

Достоинства тахогенераторов постоянного тока - малые габариты и масса при значительной выходной мощности; возможность применения возбуждения постоянными магнитами, что позволяет обойтись без источника питания для возбуждения тахогенератора.

Недостатки - наличие скользящего щеточно-коллекторного контакта, что снижает эксплуатационную надежность и вносит дополнительную погрешность. Но, несмотря на перечисленные недостатки, тахогенераторы постоянного тока, особенно с возбуждением постоянными магнитами, получили весьма широкое распространение в электроприводе.

Например, часто применяются тахогенераторы серии ТП с возбуждением от постоянного магнита, предназначенные для использования в системах автоматического регулирования в качестве датчиков обратной связи, а также для измерения частоты вращения вращающихся элементов машин и приборов.

Асинхронный тахогенератор

представляет собой двухфазную асинхронную машину весьма малой мощности, работающую в режиме генератора. Одна из обмоток статора, называемая обмоткой возбуждения ОВ, включена в сеть переменного тока (рис. 2), а с зажимов другой обмотки, называемой генераторной ОГ, снимается напряжение U_вых. Величина этого напряжения пропорциональна частоте вращения ротора тахогенератора.

Достоинство асинхронного тахогенератора - отсутствие скользящих контактов, что обеспечивает ему эксплуатационную надежность и стабильность выходной характеристики.

Недостатки - нелинейность выходной характеристики, малая мощность на выходе, повышенные габариты (больше, чем у тахогенераторов постоянного тока в 2-3 раза).

Несмотря на перечисленные недостатки, асинхронные тахогенераторы применяют в системах электропривода, что объясняется их повышенной эксплуатационной надежностью.

3.Обоснование способов приближения реальной характеристики коллекторного ТГ к идеальной характеристике.

4.Назначение, обоснование уравнений механической и регулировочной характеристик коллекторного исполнительного двигателя (ВД) постоянного тока с якорным управлением.

5.Назначение, обоснование уравнений механической и регулировочной характеристик коллекторного ВД постоянного тока с полюсным управлением.

6.Принципиальные электрические схемы двух типов электромагнитных усилителей (ЭМП), коэффициенты усиления и быстродействия, схемные решения обеспечения устойчивой работы и стабильности коэффициента усиления ЭМП.

7.Обоснование выражения коэффициента усиления ЭМП с продольно-поперечным полем (амплидина) и конструкции его магнитной цепи.

8.Особенности и разновидности коллекторных двигателей переменного тока.