Курсовая работа: Тахометрические датчики

в) коллектор — цилиндр с той же осью, что к у ротора, но значительно меньшего диаметра, несущий изолированные между собой медные пластинки, каждая из которых связана с ак­тивным проводником;

г) две щетки, связанные с клеммами генератора и прижи­маемые к коллектору, которые закрепляются на двух Диамет­рально противоположных пластинках; щетки расположены вдоль средней линии перпендикулярно направлению индукции, так, чтобы снимать максимальную э.д.с.

Расчет э.д.с, наводимой в активных проводниках. В /-м проводнике (0^/<2fe-l) вследствие вращения возникает э.д.с, величина которой определяется выражением

где dtp/ —магнитный поток, пересекаемый проводником за ин­тервал времени dt,

ds_c — приращение площади поверхности, описываемой движу­щимся проводником, за время dt, и B_IN - составляющая В,

нормальная к ds_c .

Приращение площади описываемой поверхности определя­ется выражением

Здесь / — длина активного проводника, av — его линейная ско­рость, равная t)=wr, где to —угловая скорость ротора, г —его радиус. Окончательно получаем

В диаметрально противоположном активном проводнике вследствие симметрии имеем

Расчет э. д, с. совокупности проводников, расположенных одну сторону от нейтральной линии. В совокупности k проводников справа от нейтральной линии наводится суммарная

где s=2nrt/n — площадь поверхности между двумя соседними проводниками, и 2JsB/*—Фо— поток, исходящий из полюса индуктора.

Для этих условий можно написать

где N — частота вращения ротора (число оборотов в секунду); таким же образом в совокупности проводников слева от ней­тральной линии наводится э.д.с. E_g :

Идея намотки состоит в соединении между собой 2k про­водников так, чтобы образовать два одинаковых комплекта по k последовательно соединенных проводников, в каждом из ко­торых возникает э. д. с. Е, такая, что

Эта э.д.с. поступает во внешнюю цепь через две щетки, расположенные на коллекторе вдоль нейтральной линии диа­метрально противоположно друг другу.

В более общем случае, когда генератор имеет 2/7 полюсов индукторов (каждый с потоком Фо), п\проводников ротора, соединенных параллельно по 2о ветвям обмотки, индуцируе­мая э.д.с. имеет величину

Именно на этой пропорциональности э.д.с. Е и угловой скоро­сти а основано использование генераторов постоянного тока в тахометрии, и одно из их преимуществ по сравнению с други­ми тахометрическими датчиками состоит в том, что получаемый сигнал изменяет знак одновременно с изменением направления вращения.

Реакция якоря. Если якорь связан с внешним контуром, то э.д.с. вызывает в нем ток , проходящий через активные про­водники по разные стороны от нейтральной линии в противо­положных направлениях.

Сопоставляя попарно проводники, симметричные относи­тельно нейтральной линии, устанавливаем, что они создают индукцию, перпендикулярную линии полюсов и пропорцио­нальную I; эта поперечная индукция называется реакцией якоря.