Vad är en tachometergenerator?
En varvräknargenerator är ett instrument som mäter rotationshastigheten för en axel med en internt genererad elektrisk signal. Denna referenssignal eller spänning alstras genom att tillhandahålla tachometern en direkt anslutning till axeln som roterar generatorens inre mekanism med samma hastighet som axeln. Den genererade spänningen avläses sedan av varvräknaren och visas på en avläsning eller matas till en extern enhet såsom en hastighetsregulator. Instrumenten är exakt kalibrerade och generatorns exakta utspänning vid varje given hastighet är en känd faktor som gör exakta avläsningar av rotationshastigheten. När det gäller drift och konstruktion, går takometergeneratorerna in i tre grundkategorier: likström (DC), växelström (AC) och permanentmagnetyper.
Noggranna avläsningar av rotationshastighet är avgörande för korrekt användning av många maskiner, särskilt när variabla belastningar och effektingångar är involverade. Installationsanordningar såsom motorvarvtalsregulatorer använder ofta utgångsspänningen för en tachometergenerator som referens för att styra hastigheten på de motorer de kör. Dessa små generatorer drivs av motorens eller maskinens utgående axlar antingen med hjälp av en direktanslutning som ger ett rotationsförhållande på 1: 1 eller via en noggrant kalibrerad hjälpdrivning. När maskinen roterar driver den generatorn som producerar en spänning som skiljer sig i storlek och frekvens beroende på rotationshastigheten. Denna spänning skickas sedan till en avläsningsanordning eller motorvarvtalsregulator.
Den grundläggande konstruktionen för alla typer av varvtalsgeneratorer följer nära konventionella elektriska motorer med en rotor som roterar inom en stationär stator. DC-takometrar har en uppsättning permanentmagneter runt statorns insida och en rotor med flera uppsättningar lindningar anslutna till en kommutator. När rotorn vrids inom statorns magnetfält genereras en elektrisk ström i lindningarna. Denna ström överförs ut från varvräknaren via en uppsättning kolborstar som körs på kommutatorn.
AC-typer har två uppsättningar trådspolar i statorn, varav en levereras med en växelspänning. Detta inducerar en sekundär spänning i den andra spolen som liknar den sekundära spolen i en transformator. Rotorn i växelströms-tachometergeneratorn erbjuder en kortslutningsväg för växelspänningen som liknar rotorn i ekorreburmotorer. När rotorn vrids i de två statorlindningarna påverkar den förhållandet mellan primär- och sekundärlindningarna, vilket i sin tur påverkar sekundärspänningen. Detta innebär att sekundärspänningen är beroende av hastigheten med vilken rotorn snurrar, vilket tillförs en känd referensspänning för att mäta maskinens rotationshastighet.
Den permanenta magnetvärmemeterns generator liknar i drift som likströmstyper, med undantag för ett omvänd arrangemang av en magnetuppsättning på rotorn och spolarna i statorn. När rotorn snurrar in i statorn induceras den elektriska referensströmmen i statorlindningarna. I alla tre fall är spänningen som produceras av varvtalsgeneratorn direkt proportionell mot hastigheten med vilken den vrids. Detta gör att oberoende kretsar antingen kan visa rotationshastigheten i en grafisk avläsning eller använda informationen som referens för att styra maskinens hastighet.