Тахогенератор постійного струму

Тахогенератор постійного струму є електричною машиною постійного струму, що працює в генераторному режимі. Вихідною характеристикою тахогенератора є залежність величини напруги на затискачах якоря від кутової швидкості якоря при постійному магнітному потоці збудження Φ и постійному опорі навантаження . Величина ЕРС якоря тахогенератора визначається по формулі

(9.2)

де - постійна машини, рівна ; - конструктивний коефіцієнт, рівний . Вираз (9.2) є рівнянням вихідної характеристики тахогенератора при холостому ході (). Ця залежність показана на графіку рис. 9.1.

 

Рис. 9.1

 

При підключенні обмотки якоря тахогенератора до вимірювального приладу або іншого пристрою зі скінченною величиною вхідного опору і при сталості магнітного потоку збудження вихідна напруга буде менше ЕРС якоря на величину спадання напруги в колі якоря і вираз (9.1) прийме вид:

 

(9.3)

Підставляючи в це рівняння значення струму

,

можна одержати вираження вихідної характеристики в загальному виді

 

(9.4)

Це рівняння свідчить про лінійність вихідної характеристики тахогенератора постійного струму при сталості магнітного потоку збудження і опору кола якоря.

На рис. 9.1 показані вихідні характеристики, що відповідають рівнянню (4) для різних кінцевих значень опорів навантаження і , причому > .

Однак варто мати на увазі, що дійсна вихідна характеристика тахогенератора внаслідок впливу реакції якоря і мінливості опору щіткового контакту відхиляється від лінійної (пунктирні лінії на рис. 9.1) і починається не з нуля, тому що при малій швидкості ЕРС менше спадання напруги в контакті колектора. Це значить, що тахогенератор має зону нечутливості , тобто діапазон швидкості, у межах якого вихідна напруга дорівнює нулю.

Для підвищення лінійності вихідної характеристики слід включати тахогенератор на можливо більший зовнішній опір і використовувати невеликий діапазон швидкостей обертання (), тому що в цьому випадку реакція якоря незначна. Різке зменшення зони нечутливості досягається застосуванням металевих щіток зі срібними напайками в місцях дотику до колектора.

У тахогенераторах постійного струму з електромагнітним збудженням можливі погрішності, викликані нагріванням обмотки збудження і коливаннями напруги збудження, що приводить до зменшенні магнітного потоку і вихідної напруги. Для зменшення зазначених погрішностей магнітну систему тахогенератора виконують із насиченням. Тахогенератор зі збудженням від постійних магнітів не має зазначених погрішностей.

Достоїнством тахогенераторів постійного струму є відсутність фазової погрішності та впливу характеру навантаження на величину вихідної напруги. Недоліком їх є наявність ковзного контакту, що знижує надійність, необхідність пристрою фільтрації від радіоперешкод і складність конструкції, відносно висока вартість. Крім того, на якість роботи систем автоматичного регулювання істотно впливає пульсація вихідної напруги, особливо при малих швидкостях.