Существует несколько способов измерения положения оси вращения, и некоторые устройства для измерения положения, такие как инкрементные и абсолютные датчики, также могут выведите скорость оси путем оценки комбинации расстояния, времени и импульсов.Но для применений, требующих только измерения скорости — без информации о местоположении, — тахогенератор может быть лучшим решением.

Напомним, что aгенератор это устройство, которое вырабатывает электрическую энергию из механической энергии, причем напряжение генерируемой мощности прямо пропорционально частоте вращения вала устройства.

Тахогенераторы — это настоящие устройства для измерения скорости, которые основаны на базовом принципе генератора для определения скорости вращающейся детали на основе напряжения. Тахогенератор подключается к объекту, скорость вращения которого измеряется — например, к вентилятору или валу двигателя — и оценивает напряжение мощности, вырабатываемой генератором, для определения скорости вращения объекта. Тахогенераторы сконструированы таким образом, чтобы соотношение между напряжением и скоростью было чрезвычайно точным и линейным в пределах заданного диапазона.

V_o = выходное напряжение (В)

K_t = постоянная тахогенератора (V-s/рад)

ах_s = угловая скорость (рад/с)

Φ = поток на полюс (Вебер)

P = количество полюсов

Z = количество проводников в обмотках якоря

a = количество параллельных путей в обмотках якоря

Большинство тахогенераторов, используемых сегодня, представляют собой щеточные генераторы постоянного тока со статором на постоянных магнитах и обмотанным вращающимся якорем. Один конец якоря прикреплен к объекту, скорость которого измеряется, и якорь вращается в магнитном поле статора. Когда измеряемый объект вращается, вращение якоря тахогенератора индуцирует напряжение, и амплитуда напряжения пропорциональна скорости вращения. Коммутатор преобразует переменный ток, генерируемый вращением, в постоянный ток, который может быть интерпретирован схемой вольтметра и преобразован в скорость. При изменении направления вращения меняется полярность напряжения, поэтому тахогенераторы постоянного тока могут определять как скорость, так и направление вращения.

Тахогенератор переменного тока избавляется от щеток и вместо этого использует стационарный обмотанный статор и ротор с постоянными магнитами. В этом случае вращающееся магнитное поле ротора индуцирует напряжения в 3-фазных обмотках статора. Амплитуда и частота индуцированного напряжения пропорциональны скорости вращения. Выход переменного тока выпрямляется до постоянного напряжения, амплитуда которого пропорциональна скорости вращения, и выпрямленный выходной сигнал проходит через сглаживающий фильтр для уменьшения пульсаций напряжения. Поскольку переменный ток дважды меняет полярность за электрический цикл, тахогенератор переменного тока не может определить направление вращения вала. Но поскольку для них не требуются механические щетки, версии переменного тока, как правило, имеют более длительный срок службы и более низкие требования к техническому обслуживанию, чем тахогенераторы постоянного тока.

В системах управления движением тахогенераторы обычно используются с двигателями постоянного тока и приводами для регулирования частоты вращения двигателя.

Тахометр в вашем автомобиле — это, по сути, тахогенератор с аналоговым циферблатом или цифровым дисплеем.