Тахогенераторы переменного тока

Тахогенераторы бывают двух видов: синхронные и асинхронные. Различают синхронные ТГ с ротором, выполненным из постоянного магнита, и с электромагнитным возбуждением в виде короткозамкнутой обмотки типа "беличья клетка".

Из-за наличия двух основных недостатков (частота выходного напряжения зависит от скорости вращения ротора, фаза выходного напряжения не зависит от направления вращения) синхронные тахо­генераторы не получили широкого распространения в системах уп­равления.

Конструктивная схема асинхронного тахогенератора приведена на рис.2.2,а С21.

Рис. 2.2. Конструктивная схема, выходная характеристика, амплитуда, фазовая погрешность асинхронного тахогенератора

На внешнем статоре I ТГ, закрепленном в корпусе 2, располага­ются две обмотки 3 (возбуждения и генераторная), сдвинутые отно­сительно друг друга на 90°. Ротор 4, выполненный з виде тонкос­тенного стакана, закрепляется на оси 5 и располагается между внешним 1 и внутренним 6 статорами.

Обмотка возбуждения подключается к сети переменного тока и создает в воздушном зазоре машины пульсирующие магнитные поля. При вращении ротора в результате электромагнитной индукции в ге­нераторной обмотке наводится Переменная трансформаторная ЭДС, амплитуда которой пропорциональна скорости вращения ротора, а частота определяется частотой напряжения возбуждения [2].

Выходная характеристика идеального та­хогенератора описывается линейной зависимостью, крутизна которой определяется величиной сопротивления нагрузки (прямая 1, рис.2.2, б). Выходная характеристика реального тахогенератора явля­ется нелинейной функцией значения и характера нагрузочного соп­ротивления и относительной скорости вращения ротора υ_* (кривые 2,3, рис.2.2,б) [2].

Асинхронные ТГ характеризуются несимметричностью выходной ха­рактеристики и смещением ее из начала координат вследствие нали­чия остаточной ЭДС и изменения внутренних сопротивлений ротора и обмоток статора в функции их температуры. При этом возникают погрешности отображения, фазовые графики которых приведены на рис.2.2, в, г.

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Функциональная схема лабораторного стенда приведена на рис.2.3. В состав стенда входят исполнительный двигатель М (СЛ-369), вал которого соединен с входным валом редуктора Р, три датчика скорости, синхронный тахогенератор BV3, асинхронный тахогенератор BV2 (АДП 262) и тахогенератор постоянного тока BV1 (СЛ-221), соединенные через промежуточные выходные валы редукто­ра с валом двигателя М соответственно с передаточными отношения­ми i₃ = 9/11, i₂=19/55, i=1, вольтметр PV, регуляторы, выпрямители UZ₁-UZ₄, переключатели SA1-SA3, силовой трансформатор Т, предох­ранитель FU и лампа индикации включения питания HL.

Стенд питается от сети однофазного переменного напряжения ве­личиной 220 В. Включение стенда осуществляется тумблером SA. При этом загорается сигнальная лампа HL. Регулирование скорости исполнительного двигателя осуществляется изменением положения задатчика RP в регуляторе AS. Смена направления вращения двигателя М осуществляется изменением полярности подключения его якоря к выходу выпрямителя с помощью переключателя SA2. Обмотки возбуж­дения двигателя М и датчика BV1 питаются от стабилизатора UZ2. С помощью пакетного переключателя SA3 выходные обмотки исследуемых датчиков скорости подключаются к вольтметру PV. При этом выход­ные напряжения синхронного BV3 и асинхронного BV2 тахогенерато-ров предварительно выпрямляются выпрямителями UZ3 и UZ2. Конт­роль формы выходного напряжения датчиков осуществляется осцил­лографом С1-55 через гнезда XS1-XS8.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

Перевести SA1 в положение "ВКЛ.".

С помощью SA3 подключить к вольтметру PV исследуемый тип датчика.

SA2 поставить в положение "ВПЕРЕД.".

Снять выходную характеристику тахогенератора. Результаты занести в таблицу.

Подключить осциллограф к соответствующим гнездам XS, иссле­довать форму и определить частоту выходного напряжения тахогене­ратора[1] .

Определить крутизну выходной характеристики ТТ. Результаты занести в таблицу.

Определить зону нечувствительности ТГ.

Определить амплитудную, фазовую погрешности ТГ во всем ди­апазоне скоростей, приняв за идеальную выходную характеристику, снятую в режиме холостого хода. Результаты занести в таблицу[2]'. Задачи в пп.4 - 7 выполнить для режимов работы ТГ в холостом хо­де и под нагрузкой[3] (активной, активно-индуктивной и емкост­ной) при вращении "вперед" и "назад".

9. По результатам экспериментальных исследований построить графики выходной характеристики, погрешностей отображения и фа­зовой.

Параметр

w

Uвых

Kтг

ΔU

Δφ

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Результаты экспериментов по пп.4 - 9 (графики, таблицы).

Выводы.

Отчет оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД.