Изучение и исследование тахогенераторов

Лабораторная работа 3

ИЗУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТАХОГЕНЕРАТОРОВ

Цель работы:

1. Ознакомиться с устройством и принципом работы тахогенераторов постоянного и переменного тока.

2. Снять и исследовать рабочие характеристики тахогенераторов постоянного тока и синхронного генератора переменного тока.

Теоретическая часть

Тахогенераторами или датчиками скорости являются электрические машины постоянного и переменного тока, преобразующие скорость вращения в электрический сигнал (напряжение, ток или частоту тока). Выходное напряжение тахогенератора используется для дистанционного измерения или индикации частоты вращения исполнительных механизмов и для выработки управляющих сигналов в системах автоматического регулирования, выполнения операций дифференцирования и интегрирования в схемах счетно-решающих устройств.

Основные требования, предъявляемые к тахогенераторам, определяются их назначением:

а) линейность выходного напряжения при холостом ходе в зависимости от скорости вращения т.е.  где  , где   n-скорость вращения;

б) минимальная зависимость выходного напряжения при нагрузке от величины нагрузки и температуры;

в) высокая степень точности в зависимости от класса точности тахогенератора (скоростная амплитудная погрешность при номинальной частоте вращения составляет 0.02-2.5%);

г) отсутствие остаточного напряжения при наличии возбуждения и неподвижном роторе;

д) малоинерционность (быстродействие), т.е. малая механическая постоянная времени;

е) надежность, простота конструкции и эксплуатации; минимальный вес и размеры, отсутствие радиопомех и бесшумность работы.

В автоматике используется ТГ постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, с электромагнитным возбуждением, ТГ переменного тока синхронные и асинхронные.

Тахогенераторы постоянного тока (ТГП)

Тахогенераторы постоянного тока с постоянными магнитами на статоре или с независимым электромагнитным возбуждением по конструкции подобны соответствующим машинам общего применения. Основная характеристика ТГ-зависимость напряжения на якоре ТГП от скорости вращения вала - называется выходной. Главное требование, предъявляемое к ТГ-линейность выходной характеристики.

ЭДС генератора при холостом ходе (R = бесконечность)

При неизменном магнитном потоке  выходное напряжение ТГП является линейной функцией скорости вращения.

Если нагрузочное сопротивление невелико, то на выходе снимается напряжение

Недостатками ТГП являются:

Сложность конструкции, наличие скользящих контактов между коллектором и щетками, необходимость устройства фильтров для защиты от радиопомех.

Следует иметь в виду, что величина погрешности ТГП в значительной степени зависит от качества применяемых материалов и совершенства технологии производства.

Ход работы:

1. Тахогенератор постоянного тока

Правое направление вращения          

Таблица 1

…

Синхронные тахогенераторы.

Синхронные тахогенераторы (СТГ) по принципу действия тождественны обычным синхронным генераторам, используемым для преобразования механической энергии в электрическую.

Конструктивно синхронный генератор представляет собой генератор небольшой мощности с однофазной либо трехфазной обмоткой на статоре и ротором, в виде постоянных магнитов с одной или несколькими парами полюсов или с электромагнитным возбуждением.

Методика проведения работы.

Включение стенда осуществляется тумблером "сеть". Перед включением установить резистор регулятора скорости на блоке питания в крайнее левое положение. Относительная скорость вра­щения СТГ определяется по стрелочному индикатору. Регулирова­ние скорости вращения от 0 до п осуществляется резистором. Данные, снятые при 6-7 значениях п, занести в таблицу.

…