เซ็นเซอร์ความเร็ว

เครื่องกำเนิดความเร็วรอบ—เครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับกำลังต่ำ—ใช้เป็นเซ็นเซอร์วัดความเร็วรอบการหมุนในระบบอัตโนมัติ สะพานเครื่องวัดความเร็วรอบใช้เพื่อแปลงความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นแรงดันไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

เครื่องกำเนิดความเร็วรอบ DC ขึ้นอยู่กับวิธีการกระตุ้น มีสองประเภท: แม่เหล็ก (กระตุ้นโดยแม่เหล็กถาวร) และแม่เหล็กไฟฟ้า (กระตุ้นโดยขดลวดพิเศษ) (รูปที่ 1 a, b)

แรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดความเร็วรอบที่กระแสกระตุ้นคงที่ Uout = E — IRi = hereω — IRI am

โดยที่ Ce = (UI am — II amRI am)/ω — ค่าคงที่ของเครื่องที่กำหนดโดยข้อมูลหนังสือเดินทาง

ที่ไม่ได้ใช้งาน (I= 0) แรงดันไฟฟ้า Uout = E = Ceω... ดังนั้น ลักษณะคงที่ของเครื่องกำเนิดความเร็วรอบ Uout = e (ω) ที่รอบเดินเบาจึงเป็นเชิงเส้น เนื่องจาก Ce = const (เส้นตรง I, รูปที่ 1, c) .

ข้าว. 1. เซ็นเซอร์โรตารี (เครื่องกำเนิดความเร็วรอบ DC): a) พร้อมการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวร b) พร้อมการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า c) ลักษณะเฉพาะแบบคงที่

ภายใต้โหลด ลักษณะคงที่จะไม่เป็นเชิงเส้น (เส้นโค้ง 2)การเปลี่ยนแปลงความชันซึ่งเป็นผลมาจากปฏิกิริยากระดองและแรงดันตกในขดลวดกระดองของเครื่องกำเนิดความเร็วรอบ ในเครื่องสร้างความเร็วรอบจริงจะมีไฟฟ้าตกบนแปรงซึ่งนำไปสู่ลักษณะของเด็กที่ไม่ไวต่อความรู้สึก (เส้นโค้ง 3)

เพื่อลดการบิดเบือนของลักษณะคงที่ของเครื่องกำเนิดความเร็วรอบ จะใช้ที่โหลดต่ำ (Azn = 0.01 — 0.02 A) กระแสวงจรกระดอง Azi = E / (Ri + Rn) และแรงดันเอาต์พุต Uออก = E — IRi = ที่นี่ω — IRI am

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้า เช่น เซ็นเซอร์ความเร็ว ข้อดีคือความเฉื่อยต่ำ ความเที่ยงตรงสูง ขนาดและน้ำหนักที่เล็ก และสำหรับเครื่องกำเนิดความเร็วรอบด้วยแมกนีโตอิเล็กทริกก็ไม่มีแหล่งพลังงานเช่นกัน ข้อเสียคือการมีตัวสะสมพร้อมแปรง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

เครื่องสร้างความเร็วรอบแบบซิงโครนัสเป็นเครื่องซิงโครนัสแบบเฟสเดียวที่มีโรเตอร์ในรูปของแม่เหล็กถาวร (รูปที่ 2, a) ในเครื่องสร้างความเร็วรอบแบบซิงโครนัสที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงมุมความถี่ของแรงดันเอาต์พุตก็จะเปลี่ยนไปตามแอมพลิจูดด้วย ลักษณะคงที่ไม่เป็นเชิงเส้น เครื่องกำเนิดความเร็วรอบแบบซิงโครนัสแบบไดนามิกเป็นองค์ประกอบที่ไม่เฉื่อย

เครื่องสร้างความเร็วรอบแบบอะซิงโครนัสเป็นเครื่องอะซิงโครนัสแบบสองเฟสที่มีโรเตอร์แบบกลวงที่ไม่ใช่แม่เหล็ก (รูปที่ 2, b) บนสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสนั้นมีขดลวดสองอันชดเชยด้วย 90 (การกระตุ้นของ OF และเครื่องกำเนิดก๊าซไอเสีย) ขดลวด OB เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC

ข้าว. 2. เครื่องกำเนิดมาตรวัดความเร็วกระแสสลับ: a — ซิงโครนัส, b — อะซิงโครนัส

EMF ถูกเหนี่ยวนำในคอยล์ไอเสีย ซึ่งเป็นเอาต์พุต เมื่อโรเตอร์หมุน การเปลี่ยนแปลงและการหมุนภายใต้อิทธิพลของแรงเคลื่อนไฟฟ้า เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดความเร็วรอบจะหมุนและมีแรงดันไฟฟ้า Uout

ลักษณะเฉพาะของเครื่องกำเนิดความเร็วรอบแบบอะซิงโครนัสนั้นไม่เป็นเชิงเส้นเช่นกัน เมื่อเปลี่ยนการหมุนของโรเตอร์ เฟสของแรงดันขาออกจะเปลี่ยนไป 180 °

เครื่องกำเนิดความเร็วรอบแบบอะซิงโครนัสถูกใช้เป็นเซ็นเซอร์สำหรับความเร็วเชิงมุม ความเร็วการหมุน และความเร่ง ในกรณีที่สอง ขดลวดกระตุ้นของเครื่องสร้างความเร็วรอบแบบอะซิงโครนัสเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสตรง

ข้อดีของเครื่องสร้างความเร็วรอบแบบอะซิงโครนัสคือความน่าเชื่อถือ ความเฉื่อยต่ำ ข้อเสีย — การมี EMF ตกค้างที่เอาต์พุต ด้วยโรเตอร์นิ่งขนาดค่อนข้างใหญ่

สะพานวัดความเร็วรอบ

สะพานวัดความเร็วรอบ DC และ AC ใช้ในระบบอัตโนมัติเพื่อให้ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้สามารถลดความซับซ้อนของระบบได้เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีเครื่องไฟฟ้าเพิ่มเติม - เครื่องกำเนิดความเร็วรอบ สิ่งนี้ช่วยลดภาระแบบคงที่และไดนามิกของมอเตอร์ผู้บริหาร

สะพานวัดวามเร็ว DC เป็นวงจรสะพานพิเศษ (รูปที่ 3, a) ในแขนข้างหนึ่งซึ่งรวมกระดองของเครื่องยนต์ Ri และอื่น ๆ - ตัวต้านทาน R1, R2, Rp แรงดันไฟหลัก U ถูกนำไปใช้กับเส้นทแยงมุม ab ของสะพาน ซึ่งจ่ายให้กับกระดองของมอเตอร์ และแรงดันไฟฟ้าจะถูกลบออกจาก cd U ในแนวทแยงตามสัดส่วนของความเร็วเชิงมุม ω

ข้าว. 3. สะพานวัดความเร็วรอบ DC (a) และอุปกรณ์วัดแบบไม่สัมผัสสำหรับความเร็วรอบของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส (b)

หากไม่มีกระแสในวงจรเอาท์พุต

เราได้รับแก้ระบบสมการร่วมกัน

แรงดันขาออกของสะพานวัดความเร็วรอบ

โดยที่ Ktm คือค่าสัมประสิทธิ์การส่งของสะพานมาตรวัดรอบ

ข้อผิดพลาดของสะพานวัดความเร็วรอบคือ ± (2 — 5)% บริดจ์ของมาตรวัดความเร็วรอบแบบไดนามิก DC เป็นข้อต่อแบบไม่มีแรงเฉื่อย

ในการควบคุมความเร็วของโรเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสจะใช้อุปกรณ์วัดแบบไม่สัมผัส (รูปที่ 3, b) ซึ่งมีหม้อแปลงวัดกระแส TA และทีวีที่มีแรงดันไฟฟ้า