Che cos'è un generatore di contagiri?
Un generatore di contagiri è uno strumento che misura la velocità di rotazione di un albero utilizzando un segnale elettrico generato internamente. Questo segnale o tensione di riferimento viene generato fornendo al tachimetro un collegamento diretto all'albero che ruota il meccanismo interno del generatore alla stessa velocità dell'albero. La tensione generata viene quindi letta dai circuiti del tachimetro e visualizzata su una lettura o inviata a un dispositivo esterno come un regolatore di velocità. Gli strumenti sono calibrati con precisione e l'esatta tensione di uscita del generatore a qualsiasi data velocità è un fattore noto che consente letture accurate della velocità di rotazione. In termini di funzionamento e costruzione, i generatori di contagiri rientrano in tre categorie di base: corrente continua (CC), corrente alternata (CA) e tipi di magneti permanenti.
Letture accurate della velocità di rotazione sono fondamentali per il corretto funzionamento di molte macchine, in particolare quando sono coinvolti carichi variabili e input di potenza. I dispositivi di installazione come i regolatori di velocità dei motori utilizzano spesso la tensione di uscita di un generatore di contagiri come riferimento per controllare la velocità dei motori che guidano. Questi piccoli generatori sono azionati dal motore o dagli alberi di uscita della macchina mediante un collegamento diretto che fornisce un rapporto di rotazione 1: 1 o tramite un azionamento ausiliario accuratamente calibrato. Mentre la macchina gira, aziona il generatore che produce una tensione diversa in grandezza e frequenza in base alla velocità di rotazione. Questa tensione viene quindi inviata a un dispositivo di lettura o un regolatore di velocità del motore.
La costruzione di base di tutti i tipi di generatori di contagiri segue da vicino quella dei motori elettrici convenzionali con un rotore che ruota all'interno di uno statore di cancelleria. I tachimetri CC presentano un set di magneti permanenti attorno alla superficie interna dello statore e un rotore con diversi set di avvolgimenti collegati a un commutatore. Quando il rotore viene ruotato all'interno del campo magnetico dello statore, viene generata una corrente elettrica nei suoi avvolgimenti. Questa corrente viene trasferita dal contagiri tramite una serie di spazzole di carbone che scorrono sul commutatore.
I tipi CA hanno due set di bobine di filo nello statore, uno dei quali è alimentato con una tensione CA. Ciò induce una tensione secondaria nell'altra bobina simile alla bobina secondaria in un trasformatore. Il rotore del generatore di tachimetro CA offre un percorso di corto circuito per la tensione CA simile al rotore nei motori a gabbia di scoiattolo. Quando il rotore viene ruotato all'interno dei due avvolgimenti dello statore, influisce sulla relazione tra gli avvolgimenti primario e secondario che, a sua volta, influisce sulla tensione secondaria. Ciò significa che la tensione secondaria dipende dalla velocità alla quale gira il rotore, fornendo così una tensione di riferimento nota per misurare la velocità di rotazione della macchina.
Il generatore di tachimetro a magneti permanenti è simile nel funzionamento ai tipi CC, ad eccezione di una disposizione inversa di un set di magneti sul rotore e bobine nello statore. Quando il rotore gira all'interno dello statore, la corrente elettrica di riferimento viene indotta negli avvolgimenti dello statore. In tutti e tre i casi, la tensione prodotta dal generatore del tachimetro è direttamente proporzionale alla velocità con cui gira. Ciò consente a circuiti indipendenti di visualizzare la velocità di rotazione su una lettura grafica o di utilizzare le informazioni come riferimento per controllare la velocità della macchina.