Глава десятая
АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
10.20. АСИНХРОННЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР
Тахогенератор — электрическая машина, преобразующая частоту вращения в электрический сигнал. Зависимость напряжения на выходе тахогенератора от частоты вращения называется выходной характеристикой. В идеальном случае эта зависимость прямая. Тахогенераторы используются для измерения частоты вращения, выработки ускоряющих и замедляющих сигналов, для операции дифференцирования.
Тахогенератор устроен так же, как однофазный асинхронный двигатель с полым немагнитным ротором (рис. 10.44 и 10.45). В пазах статора уложены две сдвинутые в пространстве на 90° обмотки: возбуждения ОВ (1) и выходная генераторная ОГ (2). Схема включения тахогенератора изображена на рис. 10.46.
Ток обмотки возбуждения, включенной в сеть переменного тока с напряжением Uв, создает неподвижный в пространстве пульсирующий с частотой сети магнитный поток Фв. Этот поток пронизывает тело полого немагнитного ротора и генераторную обмотку. При неподвижном полом роторе ЭДС в генераторной обмотке не возникает в силу того, что магнитный поток расположен перпендикулярно этой обмотке. Ток, возникающий в полом роторе, создает магнитный поток, направленный против потока возбуждения, уменьшает его значение, но не изменяет его положения. Это происходит потому, что из-за большого немагнитного зазора (два воздушных промежутка и стенка немагнитного ротора) индуктивное сопротивление полого ротора невелико и поэтому ток в полом роторе совпадает по фазе с ЭДС.
 |
Рис. 10.45. Асинхронный тахогенератор: 1 — обмотка возбуждения; 2 — генераторная обмотка; 3 — сердечник статора; 4 — полый немагнитный ротор; 5 — внутренний сердечник статора |
 |
|
| 10.46. Схема включения асинхронного тахогенератора |
Когда же полый ротор вращается, в результате пересечения им магнитного потока возбуждения Фв в нем возникает ЭДС вращения, направление ее для какого-то момента времени указано на рис. 10.45 точками и крестиками. ЭДС вращения вызывает ток в полом роторе, а последний создает магнитный поток Фт,пр, который, как это указано на рис. 10.45, совпадает с осью генераторной обмотки. В результате в генераторной обмотке от этого потока возникают ЭДС, пропорциональная окружной скорости, т. е. частоте вращения (е = Blv), ток, пропорциональный ЭДС и магнитный поток, пропорциональный току (магнитная система не насыщена). Таким образом, ЭДС, возникающая в генераторной обмотке, пропорциональна частоте вращения полого ротора тахогенератора.