и отсутствие фазовой погрешности, что предопределяет их использование в ряде систем автоматики.

Однако имеется ряд недостатков, ограничивающих применение тахогенераторов постоянного тока: наличие скользящего контакта коллектор - щетки, значительно снижающего надежность машины; необходимость использования фильтров от радиопомех и для сглаживания пульсации выходного напряжения; сложность конструкции и относительно высокая стоимость.

При оценке точности тахогенераторов постоянного тока используют два параметра: нелинейность выходной характеристики и асимметрию выходного напряжения.

Нелинейность выходной характеристики определяют как отношение разности между выходным напряжением, измеренным при данной скорости вращения, и напряжением, рассчитанным по эталонной линейной характеристике, к напряжению при номинальной скорости вращения. Эталонная характеристика представляет собой прямую линию, проведённую через начало координат и точку номинальной скорости опытной характеристики.

Асимметрию выходного напряжения вычисляют как отношение разности выходных напряжений при вращении по и против часовой стрелки с номинальной скоростью к полусумме этих напряжений.

Класс точности тахогенераторов устанавливается по наихудшему из параметров в интервале скоростей от 0,1 номинальной до номинальной. В зависимости от класса допустимая величина нелинейности выходной характеристики лежит в диапазоне 0,05-1,0%, а величина асимметрии - в диапазоне 0,2-ь2,0%.

Тахогенератор постоянного тока можно использовать для измерения угловых ускорений, т. е. в качестве акс&ерометра. Для этого к зажимам якоря тахогенератора следует подключить последовательно цепочку RC (рис. 3.4) и выходное напряжение снимать с зажимов сопротивления R.

Очевидно, при равномерной скорости вращения якоря конденсатор С заряжен: U(.=u , ток через R равен нулю и соответственно выходное напряжение ы,=0. При появлении углового ускорения начинается изменение напряжения и на зажимах якоря, пропорциональное изменению скорости

.i=k J. (3.18)

>

Происходит заряд или разряд конденсатора С и по сопротивлению R течет ток 1ц, пропорциональный скорости изменения напряжения на зажимах конденсатора, и соответственно

. 0.19)

где кн-коэффициент пропорциональности.

Подставляя (3.18) в (3.19), получаем формулу напряжения на сопротивлении R:

(3.20)

Как видно из (3.20), величина выходного напряжения ur пропорциональна угловому ускорению якоря тахогенератора.

§ 3.3. АСИНХРОННЫЕ ТАХОГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В системах автоматики и счетно-решающих устройствах переменного тока применяют асинхронные тахогенераторы, конструкция которых аналогична, конструкции исполнительных асинхронных двигателей с полым немагнитным ротором (рис. 2.25).

Рис. 3.4. Тахогенератор постоянного тока в режиме акселерометра

Рис. 3.5. Схемы асинхронного тахогенератора

Схема асинхронного тахогенератора показана на рис. 3.5, а. К обмотке статора В подводится неизменное по амплитуде и частоте напряжение возбуждения t/. Вторая обмотка статора Г является

генераторной и с ее зажимов снимается выходной сигнал f/p. В общем случае она оказывается замкнутой на внешнее сопротивление нагрузки Znarp.

Рассмотрим принцип работы асинхронного тахогенератора. Для этого воспользуемся эквивалентной схемой, представленной на рис. 3.5, б. На этой схеме для упрощения качественного анализа полый ротор заменен конечным числом витков, замкнутых накоротко на торцах, и внешняя цепь обмотки Г разомкнута. При неподвижном роторе тахогенератор можно рассматривать как трансформатор, первичной обмоткой которого служит обмотка статора В, а вторичной - обмотка ротора. Магнитный поток, созданный м. д. с. обмотки В, пронизывает ротор и. наводит в его витках трансформаторную э. д. с. £тр(условно показана на внутреннем кольце витков).

Поскольку ротор короткозамкнутый, по этим виткам течет ток /тр и создается магнитный поток, направленный согласно правилу Ленца навстречу магнитному потоку обмотки В. Следовательно, по оси В

тахогенератора устанавливается результирующий магнитный поток Фв, пульсирующий с частотой / напряжения возбуждения. При этом э. д. с. в генераторной обмотке равна нулю, так как вектор магнитного потока Ф перпендикулярен оси этой обмотки.

Приведем ротор тахогенератора во вращение с угловой скоростью (Og. Ввиду симметрии ротора процесс наведения в нем трансформаторной э. д. с. Ejp не изменится. По оси В, как и в предыдущем случае, пульсирует магнитный поток Ф, который в первом приближении можно считать независящим от скорости вращения ротора. Витки ротора вращаются в поле этого потока и в них наводится э. д. с. вращения Ер (условно показана на внешнем кольце витков). В соответствии с теорией машин постоянного тока результирующая э. д. с. вращения обмотки ротора

. , 4р=* 2Ф. (3.21)

где k - коэффициент, зависящий от конструктивных параметров машины.

Из (3.21) видно, что при ®g=const э. д. с. Ер является линейкой функцией скорости вращения ротора и пульсирует с частотой / напряжения возбуждения. Под действием э. д. с. вращения в обмотке

ротора течет ток /р и создается магнитный поток Ф. направленный согласно правилу буравчика по оси генераторной .обмотки Г. Поскольку величина тока /вр прямо пропорциональна э. д. с. р, то созданный этим током магнитный поток Фр по величине прямо пропорционален скорости вращения ротора cog. Частота пульсации Фг совпадает с частотой э. д. с. вр и напряжения возбуждения. Магнитный поток Фр индуцирует в генераторной обмотке; статора трансформаторную э. д. с. Ef, действующее значение которой определяется уравнением

I!! £,=4,44/гоб.гИг/Фг, (3.22)

где - число витков обмотки Г; йоб.г - обмоточный коэффициент обмотки Г.

Частота выходной э. д. с. Е совпадает с частотой / потока Ф и напряжения возбуждения и не зависит от скорости вращения ротора cog. Это позволяет применять асинхронные тахогенераторы в системах, работающих при постоянной частоте.

Поскольку величина Фр прямо пропорциональна скоростивраще-ния ротора

\г Фг=г1 2.