Главная >  Асинхронные тахогенераторы переменного тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [ 53 ] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

Преобразуем (3.39) с учетом того, что выходное напряжение тахогенератора u=iR:

(3.40)

где T3=Lg/(i? + i p) - электромагнитная постоянная времени цени якоря; ky - статический коэффициент усиления по напряжению (3.13).

Выражение переходной характеристики находим путем решения дифференциального уравнения (3.40)

t

(3.41)

Переходная характеристика изображена на рис. 3.11,а, где Ъс - установившееся значение угла поворота ротора.

Передаточная функция тахогенератора на основании уравншия (3.40) . .

Из уравнений (3.40) и (3.42) и рис. 3.11, а ясно, что тахогенератор представляет собой инерционное дифференцирующее звено и производит дифференцирование с некоторым искаже-гшем, которое определяется величиной постоянгюй времени Т. Если к та-хогенератору предъявляется требование дифференцирования без искажения, то постоянная времени должна быть сведена до минимума, при котором тахогенератор можно было бы практически считать безынерционным дифференцирующим звеном. Работа

такого идеального тахогенератора описывается уравнением

%

Рис. 3.11. Переходные характеристики тахогенератора

(3.43)

его переходная характеристика представлена на рис. 3.11,6. Существенное уменьшение можно достигнуть при использовании в качестве тахогенераторов постоянгюго тока машин с полым немагнитным ротором (якорем) или с дисковым, у которых, как указывалось, мала индуктивность обмотки якоря.

Если в качестве входного сигнала тахогенератора рассматривать скорость вращения ротора (adQ/dt), то передаточная* функция

w ТэР + l

(3.44)



в этом случае тахогенератор является апериодическим звеном первого порядка.

Аналогично можно провести исследование динамических характеристик асинхронного тахогенератора. У этого тахогенератора активнее сопротивление ротора значительно больше, чем у выходной генераторной обмотки статора. Электромагнитная постоянная времени обмотки ротора значительно меньше, чем генераторной обмотки статора, и при анализе переходных процессов ею можгю пренебречь. Тогда динамические свойства асинхронного тахогенератора с активным сопротивлением нагрузки описываются уравнениями, аналогичными (3.40) - (3.44), с учетом особенностей переходных электромагнитных процессов в цепях переменного тока.

Вращающиеся части тахогенераторов создают дополнительный момент инерции для исполнительных микродвигателей, с валом которых они связаны. Поэтому для уменьшения электромеханической постоянной времени системы исполнительный микродвигатель - тахогенератор и тем самым увеличения ее быстродействия следует применять тахогенераторы с роторами в виде полого стакана или диска, обладающими малым моментом инерции.

§ 3.6. ПРИМЕНЕНИЕ ТАХОГЕНЕРАТОРОВ

По назначению тахогенераторы можно подразделить на три основные группы:

1) тахогенераторы как указатели скорости. Могут использоваться наименее точные тахогенераторы постоянного и переменного тока;

2) тахогенераторы как датчики ускоряющих и замедляющих сигналов обратной связи в системах автоматического регулирования и как элементы системы стабилизации скорости вращегшя. Допускается использовать тахогенераторы постоянного тока и асинхронные классов точности 0,5-ь1;

3) тахогенераторы как элементы автоматических вычислительных устройств для решения задач дифференцирования и интегрирования функций. Использунэтся тахогенераторы постоянного тока и асинхронные наивысших классов точности 0,05ч-0,2.

Рассмотрим некоторые примеры использования тахогенераторов в устройствах радиоэлектроники, автоматических вычислительных приборах и др.

Тахогенератор как указатель скорости

На рис. 3.12 показана схема установки для отжига спирализо-ванной вольфрамовой проволоки, используемой в спиральных подогревателях электронных ламп. Проволока, предназначенная для отжига, сматывается с тормоза и проходит через водбродную печь, где нагревается до необходимой температуры при пропускании через нее Электрического тока. Механизм намотки и раскладки проволоки приводится в движение электродвигателем постоянного тока П11. Регулирование скорости движения проволоки осуществляется изме-



Прово-jiom

Выпрямитель

нением напряжения на зажимах якоря приводного двигателя Пи с помощью автотрансформатора ЛАТР.

Одним из факторов, определяющих качество отжига, является скорость протягивания проволоки в среде водорода. Для обеспечения непрерывного контроля этой скорости в установке применен тахогенератор постоянного тока ТГП-3. Якорь тахогенератора механически связан с Валом приводного двигателя П11. Выходное напряжение тахогенератора подается на вольтметр постоянного тока V, шкала которого проградуирована в единицах линейной скорости. По показанию этого вольтметра оператор имеет возможность непрерывно контролировать и в случае необходимости регулировать скорость протягивагшя проволоки.

Выпря-митель

. П11

ТГП-5

Рис. 3.12. Схема установки для от- . жига проволоки

Тахогенератор как элемент системы стабилизации скорости вращения

Рассмотрим работу привода антенны радиолокационной станции В режиме кругового вращения с постоянной скоростью. Схема привода (рис. 3.13) состоит из исполнительного двигателя постоянного тока с якорным управлением ИД , приводящего во вращение антенну А, асинхронного тахогенератора АТГ, механически связанного с валом ЯЛп, и двух усилителей: электронного ЭУ и электромашинного ЭМУ. Задающим- элементом является делитель напряжения R, питающийся от источника переменного тока.

Привод работает следующим образом. Необходимая скорость вращения задается соответствующей величиной базового напряжения (/g. Это напряжение через элемент сравнения С поступает на вход усилителя ЭУ. После усиления в 5У и ЭМУ напряжение (/у подается на обмотку управления исполнительного двигателя, обмотка возбуждения которого постоянно подключена к источнику напряжения и. Ротор двигателя начинает вращаться и поворачивать антенну Л и ротор тахогенератора АТГ. Выходное напряжение


Рис. 3.13. Структурная схема привода антенны радиолокационной станции



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [ 53 ] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79