6.8. Тахогенератори

Тахогенератори - це малопотужні електричні генератори постійного струму потужністю 10-50 Вт, що призначені для перетворення частоти обертів в електричні сигнали (напруга) в системах автоматики і для вимірювання частоти обертання валів в різних механізмах. На тепловозах з електричною передачею вони використовуються в колі автоматичного регулювання потужності.

Як правило, тахогенератори є двополюсними машинами незалежного збудження або збудженням постійними магнітами генерують напругу 3-5 В з частотою обертання до 1000 об/хв і 12-110 В з частотою обертання до 10000 об/хв. Точність їх роботи визначається постійним опором навантаження, лінійної залежності вихідної напруги від частоти обертання якоря і крутизною вихідної напруги, яка виражена у вольтах на 1000 об/хв. Номінальна крутизна вихідної напруги тахогенератора загального застосування близько 50 В на 1000 об/хв.

Навантаженням тахогенераторів є таховольтметри або кола зворотного зв'язку пристроїв автоматики, котрі споживають дуже маленький струм. Навантаження таких елементів електричних кіл зручно виражати не в амперах, а в омах.

Встановимо залежність між вихідною напругою, частотою обертання і навантаженням тахогенератора. Згідно виразу (В.10), ЕРС тахогенератора

Рис. 6.9. Характеримтики тахогенератора

де - вихідна напруги тахогенератора на затискачах навантаження;

- опір навантаження тахогенератора; - струм навантаження тахогенератора.

Відповідно,

(6.5)

Зважаючи на те, що струм якоря тахогенератора дуже незначний, розмагнічуючою дією реакції якоря можна знехтувати і вважати магнітний потік . Тоді ЕРС, де. З урахуванням цієї напруги з (6.5)

(6.6)

де стала с об'єднала всі етапі величини.

Вираз (6.6) являє собою рівняння прямої, де станас характеризує кут нахилу прямої до осі абсцис, тобто крутизну характеристики вихідної напруги. Таким чином, при постійному навантаженнізберігається пропорційність між вихідною напругою тахогенератора і частотою його обертання. Чим більший опір навантаження, тин більша крутизна прямої вихідної напруги.

Практично внаслідок реакції якоря і падіння напруги в його колі лінійна залежність вихідної напруги порушується, що знижує правильність роботи тахогенератора. Отже, опір навантаження треба вибирати якомога більшим.

Для ілюстрації сказаного нарис. 6.9 зображені характеристики залежності вихідної напруги для трьох різних навантажень тахогенератора: 2000, 5000 і 10000 Ом (криві 1,2 і 3 відповідно). З рисунка видно, що чим більший, тим більш круті характеристики, тим більш прямолінійною є залежність напруги від частоти обертання якоря тахогенератора і тим самим збільшується його точність.

Контрольні запитання і задача

1. Як класифікують електричні машини постійного струму за способом збудження?

2. Як маркують виводи різних обмоток машин постійного струму?

3. Які характеристики визначають властивості генераторів постійного струму?

4. Що таке номінальна зміна напруги, чим вона викликана і чому у генератора паралельного збудження вона більша, ніж у генератора незалежного збудження?

5. Які умови необхідні для самозбудження генераторів постійного струму?

6. Як змінюється напруга генератора послідовного збудження при зростанні струму навантаження?

7. Як можуть вмикатися обмотки збудження генератора змішаного збудження і який вигляд в залежності від цього матимуть його зовнішні характеристики?

7. Які умови мають бути дотримані при ввімкненні генератора на паралельну роботу? Як первести навантаження з одного генератора на інший?

9. Що таке тахогенератор, для чого він застосовується?

9. Генератор паралельного збудження має напругу В при струмі навантаженняА. Визначити струм якоряі корисну потужність, якщо опір обмотки збудженняОм.