Hvad er en turtellergenerator?
En turtællergenerator er et instrument, der måler en aksels rotationshastighed ved hjælp af et internt genereret elektrisk signal. Dette referencesignal eller spænding genereres ved at give turtelleren en direkte forbindelse til skaftet, der roterer generatorens interne mekanisme med samme hastighed som skaftet. Den genererede spænding læses derefter af turtællerkredsløbet og vises på en aflæsning eller føres til en ekstern enhed, såsom en hastighedsregulator. Instrumenterne er nøjagtigt kalibreret, og generatorens nøjagtige udgangsspænding ved en hvilken som helst given hastighed er en kendt faktor, der gør for nøjagtige aflæsninger af rotationshastigheden. Med hensyn til drift og konstruktion falder turtellergeneratorer i tre grundlæggende kategorier: Jævnstrøm (DC), vekselstrøm (AC) og permanente magnettyper.
Præcise rotationshastighedsaflæsninger er kritiske for, at mange maskiner fungerer korrekt, især når der er tale om variabel belastning og effektindgange. Installationsenheder, såsom motorhastighedsregulatorer, bruger ofte en spænding til en turtællergenerator som reference til at kontrollere hastigheden på de motorer, de kører. Disse små generatorer drives af motorens eller maskinens udgangsaksler enten ved hjælp af en direkte forbindelse, der giver et rotationsforhold på 1: 1 eller via et omhyggeligt kalibreret hjælpedrev. Når maskinen drejer, driver den generatoren, der producerer en spænding, der varierer i størrelse og frekvens i henhold til rotationshastigheden. Denne spænding sendes derefter til en aflæsningsenhed eller motorhastighedsregulator.
Den grundlæggende konstruktion af alle turtællergeneratortyper følger nøje konstruktionen af konventionelle elektriske motorer med en rotor, der roterer inden i en stationær stator. DC tachometre har et sæt permanente magneter omkring statorens indvendige overflade og en rotor med flere sæt viklinger forbundet til en kommutator. Når rotoren drejes inden for statorens magnetfelt, genereres der en elektrisk strøm i dens viklinger. Denne strøm overføres ud af turtælleren via et sæt kulbørster, der kører på kommutatoren.
AC-typer har to sæt trådspoler i statoren, hvoraf den ene leveres med vekselstrøm. Dette inducerer en sekundær spænding i den anden spole svarende til den sekundære spole i en transformer. Rotoren på AC-turtællergeneratoren tilbyder en kortslutningsbane for vekselstrømspændingen svarende til rotoren i egernets bure motorer. Når rotoren drejes inden i de to statorviklinger, påvirker den forholdet mellem de primære og sekundære viklinger, hvilket igen påvirker sekundærspændingen. Dette betyder, at den sekundære spænding er afhængig af den hastighed, hvormed rotoren roterer, hvilket således forsyner en kendt referencespænding til at måle maskinens rotationshastighed.
Den permanente magnet-turtællergenerator ligner i drift som DC-typer med undtagelse af et vendt arrangement af et magnetsæt på rotoren og spolerne i statoren. Når rotoren roterer inden i statoren, induceres den elektriske referencestrøm i statorviklingerne. I alle tre tilfælde er spændingen, der produceres af turtellergeneratoren, direkte proportional med den hastighed, hvorpå den drejer. Dette gør det muligt for uafhængige kredsløb enten at vise omdrejningshastigheden på en grafisk aflæsning eller bruge informationen som en reference til at styre maskinens hastighed.