1. Датчики тока (дт) предназначены для получе­ния информации о силе и направлении тока двигателя. К ним предъявляют следующие требования:

- линейность характеристики управления в диапазоне от 0,1 I_ном до 5 I_ном не менее 0,9;

- наличие гальванической развязки силовой цепи и системы управления;

- высокое быстродействие.

В качестве измерительных преобразователей в ДТ использу­ются трансформаторы тока, дополнительные (компенсационные) обмотки сглаживающих дросселей, элементы Холла, шунты. ДТ на основе трансформаторов тока в основном используют­ся в АЭП постоянного тока для измерения тока двигателей при питании их от симметричных мостовых однофазных и трехфаз­ных выпрямителей.

Рисунок 2 - Общий вид датчика тока типа ДТ-8

В настоящее время все большее распространение получают датчики тока на основе элементов Холла, которые выполняются из полупроводникового материала в виде тонкой пластинки или пленки.

Эффе́кт Хо́лла - явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Открыт Эдвином Холлом в 1879 году в тонких пластинках золота.

Датчики на основе эффекта Холла получили очень большое распространение в бесколлекторных, или вентильных, электродвигателях (сервомоторах). Датчики закрепляются непосредственно на статоре двигателя и выступают в роли ДПР (датчика положения ротора). ДПР реализует обратную связь по положению ротора, выполняет ту же функцию, что и коллектор в коллекторном ДПТ.

Датчик тока на основе элемента Холла схематично представлен на рис. 3. Он содержит магнитопровод 1, в воздушном зазоре которого размешен элемент Холла 3, подключенный к усилите­лю 4.

Рисунок 3 –Упрощённая схема датчика тока на основе элемента Холла

Рисунок 4 – Внешний вид типового датчика тока элемента Холла

2. Датчики напряжения (реле напряжения) - предназначены для непрерывного контроля величины напряжения в сети переменного тока и защиты электроустановок, электроприборов и т.п. от перепадов напряжения. Принцип работы - датчик контролирует величину напряжения в сети и при выходе его за установленные пределы отключает защищаемое оборудование от сети электропитания. Верхний и нижний пределы напряжения устанавливаются потенциометром на передней панели. На рисунке 5 приведена функциональная схема датчика напряжения, а на рисунке 6 – его внешний вид:

Рисунок 5 - Функциональная схема датчика напряжения

Рисунок 6 - Датчик напряжения типа ДН-03 DC

3. Датчик Э.Д.С. - применяются при невысоких требованиях к диапазону регу­лирования скорости. Принцип действия датчика Э.Д.С. якоря двигателя основан на вычисле­нии значения Э.Д.С. по уравнению для якорной цепи электродвигателя.

Функциональная схема датчика Э.Д.С. изображена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Функциональная схема датчика Э.Д.С. якоря

4. Датчики скорости – используются для получения электрического сигнала, пропорционального угловой скорости ротора двигателя. Как правило на практике исполь­зуются тахогенераторы и импульсные датчики скорости. Тахогенераторы применяются в аналоговых системах управления, импульсные - в цифровых системах.

К датчикам скорости предъявляются жесткие требования по линейности характеристики управления, стабильности выходно­го напряжения и уровню его пульсаций, так как они определяют статические и динамические параметры привода в целом.

Широкое распространение в электроприводе получили тахо­генераторы постоянного тока с постоянными магнитами.

Тахогенератор постоянного тока - это машина постоянного тока с независимым возбуждением или возбуждением постоянными магнитами, работающая в генераторном режиме. По конструкции он почти не отличается от машин постоянного тока. Тахогенераторы постоянного тока служат для измерения частоты вращения по значению выходного напряжения, а также для получения электрических сигналов, пропорциональных частоте вращения вала в схемах автоматического регулирования.

Основными требованиями, предъявляемыми к тахогенераторам, являются:

а) линейность выходной характеристики;

б) большая крутизна выходной характеристики;

в) малое влияние на выходную характеристику изменения температуры окружающей среды и нагрузки;

г) минимум пульсаций напряжения на коллекторе.

Рисунок 8 – Внешний вид тахогенератора (тахометрического датчика)

В импульсных датчиках скорости в качестве первичного из­мерительного преобразователя используются импульсные преоб­разователи перемещения, у которых количество импульсов про­порционально углу поворота вала.

Рисунок 9 – Внешний вид импульсного датчика

скорости вращения