Индукционные преобразователи. Это генераторные преобразователи постоянного тока

Это генераторные преобразователи постоянного тока. Для преобразования механического перемещения в электрический сигнал используется явление электромагнитной индукции – наведение ЭДС в электрическом контуре, связанном с изменяющимся магнитным потоком.

Наведение ЭДС происходит независимо от причин изменения магнитного потока: перемещается ли обмотка в постоянном магнитном поле; изменяется ли магнитное поле при неподвижной обмотке.

ЭДС индукции возникает и тогда, когда потокосцепление изменяется в результате изменения магнитной проводимости. Это используется в датчиках скорости.

Выходные напряжения таких датчиков пропорционально скорости вибрации подвижной части, если необходимо получить напряжение, пропорциональное амплитуде вибраций или ускорению, то выходное

напряжение необходимо подвергнуть интегрированию или дифференцирова-нию. Чувствительность датчика может быть увеличена за счет увеличения индукции и числа витков. , где В – индукция в зазоре; l – длина витка перемещений обмотки; w – число витков; V – скорость перемещения витка, м / с.

Датчики скорости создают управляющие сигналы в зависимости от скорости. Более широкое распространение в машиностроении получили описанные ниже датчики.

Тахогенераторы служат для измерения частоты вращения. В зависимости от рода тока различают тахогенераторы постоянного и переменного тока. Тахогенераторы постоянного тока разделяют по способу возбуждения на тахогенераторы с возбуждением от постоянных магнитов и с электромагнитным возбуждением. Те и другие представляют собой малогабаритную машину постоянного тока. Напряжение на зажимах якоря пропорционально частоте вращения вала якоря, т.е.

,

где Е – ЭДС, индуцируемая в обмотке якоря; Ф – поток возбуждения; k _е – конструктивный коэффициент машины.

Учитывая, что поток возбуждения постоянный, можно записать:

, где .

По принципу действия тахогенераторы переменного тока делят на синхронные и асинхронные. Более широкое распространение получили асинхронные тахогенераторы. Конструкция асинхронного тахогенератора подобна конструкции двухфазного асинхронного двигателя. Тахогенератор имеет две обмотки: обмотку возбуждения ОВ и выходную обмотку. При вращении ротора в выходной обмотке наводится ЭДС, пропорциональная частоте вращения, т.е.

,

где – конструктивный коэффициент тахогенератора; U _в – напряжение обмотки возбуждения; w – частота вращения ротора.

Реле контроля скорости (РСК) состоит из постоянного магнита 3, который находится на валу (сигнал на входе), а также кольца 4, в котором расположена обмотка типа «беличье колесо» На другом валу, соединенном с кольцом, расположен толкатель 1, воздействующий на группу контактов К 1, К 2, которые возвращаются в исходное положение под действием пружин 2 и 5. При вращении вала РКС вращающийся магнит наводит в обмотке, расположенной в кольце ЭДС. Ток, протекая по обмотке, взаимодействует с магнитным потоком вращающегося магнита, в результате создается вращающий момент, который, поворачивая кольцо с толкателем, воздействует на контакты и вызывает их срабатывание.

Более надежным является асинхронный ТГ. Обмотка статора питается от источника переменного тока частотой 400-500 Гц. Обмотка R неподвижна и сдвинута относительно первой обмотки на 90⁰ эл. Полый алюминиевый ротор 3 связан с делом двигателя, скорость которого контролируется.

При неподвижном роторе пульсирующий поток от обмотки 1 не вызывает ЭДС в выходной обмотке, так как оси обмоток сдвинуты на 90⁰ эл. При вращении ротора 3 в нем возникают ЭДС и токи, пропорциональная частота вращения. Эти токи создают поперечное магнитное поле, изменяющееся с частотой питания. Возникающая в обмотке 2 под действием магнитного поля ротора ЭДС имеет амплитуду, пропорциональную угловой скорости ротора .

Достоинство такого датчика состоит в отсутствии счаток и независимость частоты выходного сигнала.

Если обмотку 1 питать от сети постоянного тока, то в обмотке 2 выдается ЭДС пропорциональная угловому ускорению вала.

Дата добавления: 2014-01-07