бесплатно для регионов
круглосуточный приём заявок
График работы:
пн-пт 8:00-17:00
г. Белгород, ул. Волчанская, 139

Виды и конструкция тахогенераторов

Товар из данной публикации:
Тахогенератор ТП-80-20-0,2 фото
14500
оптовая цена
Артикул: 484

За последние годы процесс управления электрическими вращающимися машинами претерпел ряд изменений, связанных с развитием новых технологий и новых материалов. В большинстве случаев этим машинам требуется устройство для измерения скорости, тахогенератор или энкодер, который дает точные данные (об / мин) с обратной связью.

Что такое тахогенераторы?

Тахогенераторы - это устройства для измерения истинной скорости, которые основаны на принципе генератора для определения скорости вращающейся части.

"Внешний вид тахогенераторов ТП-80-20-0,2"

Внешний вид тахогенераторов ТП-80-20-0,2

Тахогенератор должен быть прикреплен к объекту, скорость которого измеряется, например, к вентилятору или валу двигателя, и оценивает напряжение мощности, производимой генератором, для определения скорости вращения объекта.

Тахогенераторы предназначены для обеспечения чрезвычайно точной и линейной зависимости между напряжением и скоростью в заданном диапазоне.

"формула вычисления выходного напряжения"

V o = выходное напряжение (В)
K t = постоянная тахогенератора
ω s = угловая скорость (рад / с)

"формула вычислений постоянной тахогенератора"

Φ = магнитный поток (Вебер)
P = количество полюсов
Z = количество проводников в обмотках 
a = количество параллельных путей в обмотках

Виды тахогенераторов

Щеточный

Большинство используемых сегодня тахогенераторов - это щеточные устройства постоянного тока со статором с постоянным магнитом и намотанным вращающимся якорем.

Один конец якоря прикреплен к объекту, скорость которого измеряется, и якорь вращается в магнитном поле статора. Когда измеряемый объект вращается, вращение якоря тахогенератора индуцирует напряжение, и амплитуда напряжения пропорциональна скорости вращения.

Коммутатор преобразует переменный ток, генерируемый вращением, в постоянный ток, который может быть интерпретирован схемой вольтметра и преобразован в скорость. При изменении направления вращения изменяется полярность напряжения, поэтому тахогенераторы постоянного тока могут определять как скорость, так и направление вращения.

"Схема - устройство тахогенератора постоянного тока"

Схема - Устройство тахогенератора постоянного тока

Пример таких тахогенераторов:

К преимуществам генераторов постоянного тока относят:

  • Небольшой вес и компактность агрегата;
  • Возможность использовать в экстремальных условиях;
  • Отсутствие потерь, связанных с вихревыми токами.

Недостатки:

  • Нелинейность выходной характеристики, малая мощность на выходе

Бесщеточный тахогенератор переменного тока

В тахогенераторах переменного тока нет щеток, и вместо них используются стационарный статор с обмоткой и ротор с постоянными магнитами. В этом случае вращающееся магнитное поле ротора вызывает напряжение в трехфазных обмотках статора.

Амплитуда и частота наведенного напряжения пропорциональны скорости вращения. Выходной переменный ток выпрямляется до постоянного напряжения, амплитуда которого пропорциональна скорости вращения, а выпрямленный выход проходит через сглаживающий фильтр для уменьшения пульсаций напряжения.

Поскольку переменный ток меняет полярность дважды за электрический цикл, тахогенератор переменного тока не может определять направление вращения вала. Но поскольку для них не требуются механические щетки, версии с переменным током обычно демонстрируют более длительный срок службы и более низкие требования к обслуживанию, чем тахогенераторы постоянного тока.

Все эти устройства имеют намотанный статор. Эти модели также могут использоваться в качестве генераторов энергии, их качество позволяет использовать их для управления приводом. Отсутствие контакта (колец и щеток) придает этим генераторам хорошую стабильность и хорошую линейность выходного напряжения, но вариации концентричности и симметрии, а также неровности магнитной цепи могут вносить определенную степень искажения.

Некоторые генераторы переменного тока могут быть оснащены выпрямителем, с помощью которого можно обеспечить постоянный ток, пропорциональный скорости; в этом случае полярность постоянна и не зависит от направления вращения, поэтому привод не может установить направление вращения.

На линейность влияет выпрямитель, и наилучшие результаты достигаются при скорости выше определенного предела, который зависит от используемого выпрямителя, подаваемой мощности и выходного тока.

"Схематическое изображение - устройство тахогенератора переменного тока"

Схема - устройство тахогенератора переменного тока

Преимущества:

  • Тахогенератор с тяговой крышкой генерирует выходное напряжение без пульсаций.
  • Стоимость генератора меньше.

Недостаток:

  • Нелинейная зависимость возникает между выходным напряжением и входной скоростью, когда ротор вращается с высокой скоростью.

Характеристики тахогенераторов

Линейность

Предполагается, что постоянная составляющая выходного напряжения пропорциональна скорости, но плохой контакт щетки с коммутатором и реакция якоря из-за нагрузки, как правило, являются причиной нелинейности.

Некоторые производители гарантируют линейность своей продукции для большого диапазона скоростей.

Скорость пульсации

Частота пульсаций, наложенная на напряжение постоянного тока, обладает частотным спектром, который можно разложить с точки зрения корреляции: 

  • по скорости вращения, 
  • количеству полюсов, 
  • количеству пазов якоря,
  • количеству лопастей коллектора. 

Первый и последний элементы существенно зависят от качества механической конструкции станка и правильного монтажа (дефект симметрии, эксцентриситет и т. д.). Остальные элементы имеют электромагнитное происхождение и зависят от конструкции продукта.

Пульсация - это среднее пиковое значение выходного сигнала, возможно, отфильтрованного, по сравнению со значением постоянного тока.

Обратимость

Обратимость - это разница между двумя константами скорости, измеренными в обоих направлениях вращения. Любая разница в основном связана с неправильным расположением кистей.

Производители стараются обеспечить наилучшее положение щеток в своей конструкции, положение щеток обычно не регулируется.

Влияние температуры

На выходной сигнал влияет температура: ЭДС уменьшается из-за потери обратимой намагниченности магнитов. Этот дрейф связан с типом используемых магнитов.

У тахогенераторов, в которых используются магниты алнико, дрейф ниже 0,02% / ° C, по сравнению с тахогенераторами, в которых используются магниты из самарий-кобальта, дрейф ниже 0,05% / ° C.

Механические нарушения

В зависимости от того, какие магниты используются, на производительность в большей или меньшей степени влияет монтаж или демонтаж ротора. Использование магнитов самарий-кобальт исключает риск размагничивания.

Контакт между щетками и коммутатором

Качество контакта между щетками и коммутатором очень важно, поскольку условия контакта влияют на качество сигнала.

Материалы

Щетки либо электрографитовые, либо серебристо-графитовые, а коммутаторы - из меди или, реже, из серебра. Использование серебряного коммутатора снижает падение напряжения даже в более суровых условиях или после длительного периода простоя.

Производители обычно могут предложить ряд промышленных тахогенераторов с серебряными коммутаторами для широкого спектра применений.

"применение тахогенераторов постоянного и переменного тока"

Области применения тахогенераторов

Обработка материалов:

  • Строительные краны
  • Портовые краны
  • Плавучие краны
  • Вилочные погрузчики

Специальные машины:

  • Для военно-морского строительства
  • Для графической индустрии
  • В автомобильном производстве
  • Станки
  • Машины для риформинга
  • Станки для лазерной резки
  • Поворотный стол
  • Разливочные машины
  • Медицинские инструменты
  • Дноуглубительные баржи

Кабельные системы:

  • Лифты и эскалаторы
  • Подъемники
  • Вагон фуникулера
  • Кресельные подъемники, Т-образные подъемники

Перевозка людей:

  • Лифты
  • Эскалаторы
  • Электрические инвалидные коляски
  • Карусели

Бумажная промышленность:

  • Печатные машины
  • Машины для резки бумаги

Производство материалов:

  • Пресс для холодной штамповки
  • Линии горячей прокатки
  • Морские установки
  • Установки для компостирования
Автор статьи
Фото менеджера Бондарева Лаура
Бондарева Лаура
По вопросам скидок, объемов, доставки и др. звоните: +7 (499) 34 66 449 доб. 10 или пишите: info.gesla@yandex.ru
Дата публикации: 11 мая 2021
Прочитано: 4 908