Кроме того, тахогенераторы следует выбирать с такой синхронной скоростью, при которой относительное значение измеряемой скорости не будет превышать 0,2-0,3. В данном случае член (со) мал и выходная характеристика на рабочем участке (о=0-0,3 практически линейна. Поэтому часто тахогенераторы выполняют для работы от сети переменного тока с повышенной частотой. Увеличение частоты пропорционально повышает синхронную скорость и соответственно понижает относительное значение измеряемой скорости вращения.

Выходные характеристики, построенные по уравнению (3.29а) в относительных единицах, представлены на рис. 3.6, а (i/f=(y,/f/J.

Влияние внешней нагрузки на величину амплитудной и фазовой по-

0,Z Ofi 0,6

1,0 ail о 0,г 0,it 0,6 0,8 1,0 ы> S)

Рис. 3.6. Выходные характеристики и статический коэффициент усиления асинхронного тахогенератора (пунктиром показаны идеальные Линейные характеристики)

грешностей тахогенератора зависит от характера нагрузки. Наименьшая амплитудная погрешность Ш имеет место при чисто емкостной нагрузке, наименьшая фазовая погрешность Ар - при чисто индуктивной нагрузке (рис. 3.7).

иагрС

hazp HazpL

V 0,Z D,t 0,6 0,8 1,0 U)l 0 0,1 0,f0,E 0,8 1,0 (У >шрги11гргнагр=<> a) . 0/

Рис. 3.7. Зависимость амплитудной и фазовой погрешностей от скорости вращения при различном характере нагрузки Статический коэффициент усиления асинхронного тахогенератора может быть определен по (3.29а):

A-{4fB

(3.32)

У современных асинхронных тахогенераторов величина коэффи-

циента усиления -i-10) мВ/об/мин.

при 2нагр>2гс. находится в диапазоне (1

Величина ky практически постоянна при (0=0-0,3 и нелинейно уменьшается при со>0,3 (рис. 3.6,6).

Изменение выходного напряжения и статического коэффициента усиления под влиянием величины и характера внешней нагрузки

определяется изменением комплексных коэффициентов Л и В в выражениях (3.29а) и (3.32) и графически представлено на рис. 3.8. Физическое обоснование зависимостей

где Хяагр с. Хнагр L, Rnzrp - соответственно емкостнос, индуктивное и активное сопротивления нагрузки, уже было дано при рассмотрении принципа работы тахогенератора. Здесь только следует отметить, что в случае чисто емкостной нагрузки при определенном значении

нагр

Рис. 3.8. Зависимость выходного напряжения и статического коэффициента усиления от величины и характера нагрузки

нагр

Рис. 3.9. Зависимость фазы выходного напряжения от величины и характера нагрузки

емкостного сопротивления в цепи выходной обмотки имеет место резонанс напряжений.

При рассмотрении рис. 3.7, а и 3.8 можно сделать вывод, что для уменьшения амплитудной скоростной погрешности и зависимости k от величины нагрузки следует к активной внешней нагрузке добавлять емкостную.

Однако активно-емкостное компаундирование нагрузки приводит к увеличению фазовой погрешности тахогенератора (рис. 3.7,6). Одновременно усиливается влияние величины нагрузки на фазовую погрешность. Зависимость фазы выходного напряжения (угла р между векторами и U) от величины и характера нагрузки представлена на рис. 3.9.

Анализ зависимостей, представленных на рис. 3.7, б и 3.9, показывает, что для уменьшения фазовой скоростной погрешности и влияния величины нагрузки на фазу выходного напряжения целесообразно вводить в активную внешнюю нагрузку индуктивность. Таким образом, условия компаундирования нагрузки по амплитуде и фазе противоречат одно другому. Поэтому целесообразно производить

Рис. 3.10. Эквивалентная схема асимметричного ротора и векторная диаграмма э. д. с. асинхронного тахогенератора

компаундирование по той величине, постоянство которой является для данной схемы наиболее важным.

Существенное влияние на точность асинхронного тахогенератора может оказать изменение величины активных сопротивлений машины при ее нагреве во время работы. В основном это обусловлено нагревом ротора, активное сопротивление которого в несколько раз больше активного сопротивления статорных обмоток. Увеличение активного сопротивления ротора при нагреве снижает крутизну выходной характеристики и приводит к появлению температурной амплитудной и фазовой погрешностей. Чтобы не допустить данные явления, ротор прецизионных асинхронных тахогенераторов выполняют из материалов с низким значением температурного коэффициента сопротивления и применяют температурную компенсацию.

К погрешностям асинхронного тахогенератора следует отнести наличие нулевого сигнала. Он является результатом возникновения

остаточной э. д. с. Е в генераторной обмотке при неподвижном роторе. Возникновение остаточной э.д.с. связано с технологическими погрешностями изготовления тахогенератора. Эта э. д. с. имеет две составляющие: постоянную, не зависящую от углового положения ротора, и переменную, величина которой изменяется с двойной периодичностью (в электрических градусах) в зависимости от угла поворота ротора.

В результате неточности сдвига статорных обмоток на угол 90° эл. между ними появляется трансформаторная связь. Неоднородность магнитных свойств магнитопровода статора, возникающая вследствие наличия короткозамкнутых витков и листов, неодинаковой магнитной проводимости листов в различных нaпpaвлe:ияx, которая несмотря на веерную сборку пакетов частично остается, приводит к образованию вращающегося магнитного поля возбуждения. В обоих случаях в генераторной обмотке Г индуцируется постоянная составляющая остаточной э.д.:с, сдвинутая по фазе на некоторый угол по отношению к напряжению возбуждения 0.

Электрическая асимметрия ротора, заключающаяся в неодинаковой толщине его стенок или в неточности его цилиндрической формы, вызывает образование переменной составляющей остаточной э. д. с. Асимметричный ротор можно рассматривать как совокупность