Co to jest generator tachometru?
Generator obrotomierza jest przyrządem, który mierzy prędkość obrotową wału za pomocą generowanego wewnętrznie sygnału elektrycznego. Ten sygnał odniesienia lub napięcie jest generowane przez zapewnienie obrotomierza bezpośredniego połączenia z wałem obracającym wewnętrzny mechanizm generatora z tą samą prędkością co wał. Wytworzone napięcie jest następnie odczytywane przez obwód tachometru i wyświetlane na odczycie lub podawane do zewnętrznego urządzenia, takiego jak kontroler prędkości. Instrumenty są precyzyjnie skalibrowane, a dokładne napięcie wyjściowe generatora przy dowolnej prędkości jest znanym czynnikiem zapewniającym dokładne odczyty prędkości obrotowej. Pod względem działania i budowy generatory obrotomierzy dzielą się na trzy podstawowe kategorie: prąd stały (prąd stały), prąd przemienny (prąd przemienny) i magnesy trwałe.
Dokładne odczyty prędkości obrotowej mają kluczowe znaczenie dla poprawnego działania wielu maszyn, szczególnie tam, gdzie występują zmienne obciążenia i pobór mocy. Urządzenia instalacyjne, takie jak sterowniki prędkości silnika, często wykorzystują napięcie wyjściowe generatora obrotomierza jako odniesienie do sterowania prędkością napędzanych silników. Te małe generatory są napędzane przez wałki wyjściowe silnika lub maszyny albo za pomocą bezpośredniego połączenia zapewniającego stosunek obrotowy 1: 1, albo poprzez starannie skalibrowany napęd pomocniczy. Gdy maszyna się obraca, napędza generator, który wytwarza napięcie różniące się wielkością i częstotliwością w zależności od prędkości obrotowej. Napięcie to jest następnie wysyłane do urządzenia odczytowego lub kontrolera prędkości silnika.
Podstawowa konstrukcja wszystkich typów generatorów obrotomierzy jest zbliżona do konstrukcji konwencjonalnych silników elektrycznych z wirnikiem obracającym się w stojanie stacjonarnym. Tachometry prądu stałego mają zestaw magnesów stałych wokół wewnętrznej powierzchni stojana i wirnik z kilkoma zestawami uzwojeń podłączonych do komutatora. Kiedy wirnik obraca się w polu magnetycznym stojana, w jego uzwojeniach wytwarzany jest prąd elektryczny. Prąd ten jest przenoszony z obrotomierza przez zestaw szczotek węglowych, które działają na komutatorze.
Typy prądu przemiennego mają dwa zestawy cewek w stojanie, z których jeden jest zasilany napięciem przemiennym. To indukuje napięcie wtórne w drugiej cewce podobne do cewki wtórnej w transformatorze. Wirnik tachometru prądu przemiennego oferuje ścieżkę zwarcia dla napięcia prądu przemiennego podobną do wirnika w silnikach klatkowych. Gdy wirnik obraca się w obrębie dwóch uzwojeń stojana, wpływa to na zależność między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym, co z kolei wpływa na napięcie wtórne. Oznacza to, że napięcie wtórne zależy od prędkości, z jaką wiruje wirnik, dostarczając w ten sposób znane napięcie odniesienia do pomiaru prędkości obrotowej maszyny.
Generator obrotomierza z magnesem trwałym jest podobny w działaniu do typów prądu stałego, z wyjątkiem odwróconego ustawienia zestawu magnesów na wirniku i cewkach w stojanie. Gdy wirnik wiruje w stojanie, elektryczny prąd odniesienia jest indukowany w uzwojeniach stojana. We wszystkich trzech przypadkach napięcie wytwarzane przez generator tachometru jest wprost proporcjonalne do prędkości, z jaką się obraca. Umożliwia to niezależnemu obwodowi wyświetlanie prędkości obrotowej na odczycie graficznym lub wykorzystanie informacji jako odniesienia do kontrolowania prędkości maszyny.