ژنراتورهای سرعت سنج و تاکوژنراتورها

ژنراتورهای سرعت سنج (یا تاکوژنراتورها) دستگاه های الکترومکانیکی هستند که ولتاژی متناسب با سرعت شفت خود تولید می کنند. آنها برای نیرو دادن به سرعت سنج ها و اندازه گیری سرعت موتورها، موتورها و سایر دستگاه های چرخشی استفاده می شوند.

نمایش تمام سازندگان ژنراتورهای سرعت سنج و تاکوژنراتورها

طراحی

اکثر تاکوژنراتورهای مدرن از انواع آهنربای دائمی هستند. این دستگاه ها برای اندازه گیری سرعت چرخش از یک آرمیچر چرخشی استفاده می کنند که یک سر آن به شفت دستگاه متصل است. آرمیچر در یک میدان مغناطیسی ثابت می چرخد، به طوری که چرخش آن نیروی الکتروموتور (ولتاژ) متناسب با سرعت شفت را القا می کند. کنتاکت های آرمیچر به یک مدار ولت متر متصل می شوند که ولتاژ را به مقدار سرعت تبدیل می کند.

موتورهای آهنربای دائمی کوچک می توانند به عنوان ژنراتورهای سرعت سنج در برخی کاربردها استفاده شوند.

یک طرح تاکوژنراتور آهنربای دائم جریان مستقیم (DC) در زیر نشان داده شده است. در این دستگاه خاص، کموتاتور بین آرمیچر و مدار ولت متر برای تبدیل ولتاژ AC تولید شده داخلی به DC برای سازگاری با ولت متر عمل می کند.

تاکوژنراتورهای درگ کاپ نوع کمتری هستند که از یک فنجان آلومینیومی استفاده می کنند که درون یک استاتور الکترومغناطیسی زخمی می چرخد. فنجان به یک شفت متصل است. جریان متناوب به یک سیم پیچ استاتور می رسد و جریان های گردابی در اطراف فنجان ایجاد می کند. چرخش فنجان باعث ایجاد ولتاژ متناسب در سیم پیچ دیگر استاتور می شود.

تاکوژنراتور فنجانی درگ.

استفاده و برنامه های کاربردی

استفاده از تاکوژنراتور مزایای زیادی دارد. به عنوان مثال، هنگامی که یک شفت متناظر جهت معکوس می کند، قطبیت ولتاژ تاکوژنراتور DC آهنربای دائمی نیز معکوس می شود. بنابراین ژنراتورهای سرعت سنج در کاربردهای کنترل یا اندازه گیری که نیاز به نشانگر جهت دارند ایده آل هستند.

ژنراتورهای سرعت سنج اغلب برای اندازه گیری سرعت موتور و موتور و همچنین سرعت متناظر تجهیزات برقی مانند نوار نقاله، میکسر، فن و ماشین ابزار استفاده می شود. بنابراین همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، آنها به عنوان اجزای بازخورد در مدارهای کنترل سرعت استفاده می شوند.

یک تاکوژنراتور در یک سیستم کنترل حلقه بسته.

تاکوژنراتورها همچنین می توانند به عنوان منابع بازخورد برای کنترل ولتاژ موتور استفاده شوند. به عنوان مثال، یک موتور برای راه اندازی به ولتاژ قابل توجهی نیاز دارد اما می تواند با ولتاژ بسیار کمتری کار کند. استفاده از تاکوژنراتور امکان تامین مداوم و متناسب ولتاژ موتور را فراهم می کند و در نتیجه محدوده سرعت بسیار بالاتری تحت بارهای مختلف ایجاد می کند.

در مقابل سرعت سنج

تاکوژنراتورها را می توان برای تغذیه سرعت سنج ها استفاده کرد ، که سنج هایی هستند که دور در دقیقه (RPM) را نشان می دهند. مهم است که این دو دستگاه را اشتباه نگیرید، زیرا هر دو مربوط به اندازه گیری سرعت چرخش هستند اما از نظر شکل و عملکرد بسیار متفاوت هستند.

نوع خروجی

در حالی که اکثر تاکوژنراتورها از یک فاکتور شکل استفاده می کنند (در تصویر بالای این صفحه نشان داده شده است)، آنها معمولاً برای خروجی جریان متناوب (AC) یا جریان مستقیم (DC) طراحی شده اند. هر دو نوع جریان دارای خواص منحصر به فردی هستند.

جریان مستقیم در یک جهت جریان دارد. هنگامی که جهت را برعکس می کند، می گویند قطبیت را معکوس می کند. همانطور که در بالا توضیح داده شد، یک تاکوژنراتور DC زمانی که جهت چرخش شفت تغییر می کند، قطبیت را معکوس می کند و در نتیجه یک سیگنال خروجی ایجاد می کند که سرعت و جهت شفت را توصیف می کند. دامنه سیگنال DC مقدار خروجی آن را تعیین می کند.

جریان متناوب برای هر سیکل سیگنال دو بار قطبیت خود را تغییر می دهد، به طوری که جهت مشخصی ندارد. این ویژگی به این معنی است که دامنه و فرکانس یک موج AC مقدار خروجی آن را تعیین می کند و جهت چرخش شفت که با سیگنال DC مشخص می شود امکان پذیر نیست.

مقایسه بین سیگنال های DC و AC

استانداردها

ژنراتورهای سرعت سنج ممکن است با استانداردها و مشخصاتی مانند موارد ذکر شده در زیر کنترل شوند.

• SAE AS432 -- ژنراتورها و نشانگرهای سرعت سنج

• AA-52510 -- ژنراتورهای سرعت سنج

  منبع

   

• globalspec