Elektroden tachometroa

Taquinagailuen definizioa eta motak

Definizioa

Taquinagailu bat da maquina bati lotutako biraketaren abiadura edo azimutal neurriko abiadura neurtzeko erabiltzen den gailu bat. Bere funtzionamendua erlotzaren eta lotutako gailuaren ardatzaren arteko mugimendu erlatiboa oinarritzen da. Ardatzak biratzean, hau erlatiboki mugitzen da, elektrizitate indusiarra (EMF) sortuz konstante magnetikoaren eremuan kokatutako koil batean. Indusiatako EMFaren magnitudea ardatzaren biraketaren abiadurarekiko proportzionala da, horrela maquinaren abiadura neurtzeko aukera ematen du.

Taquinagailuen Mota

Taquinagailuak bi kategoria nagusietan sailkatu daitezke: mekanikoa eta elektrikoa.

• Taquinagailu Mekanikoa: Motatako taquinagailu honek ardatzaren abiadura minutuko biraketetan (RPM) neurtzen du. Biraketarako abiaduraren adierazpen mekanikoa zuzena ematen du, gehienetan mekanismo mekaniko baten eta kalibratutako diskotik irten diren ezarrizko puntueren bidez.

• Taquinagailu Elektrikoa: Taquinagailu elektrikoak azimutal neurria elektrizitate indusiatua bihurtzen du. Taquinagailu mekanikoekin alderatuta, taquinagailu elektrikoek zenbait avantazte dituzte, adibidez, zehaztasuna handiagoa, elektronikoaren kontrol sistemaekin integratzeko erraza, eta abiadura informazioa distantzia luzeetara bidaltzeko aukera. Horregatik, ardatzak biratzen duten abiadurarako erabili dira askotan. Indusiatutako tensioaren naturari arabera, taquinagailu elektrikoak bi azpimotaetan zatitu daitezke:

• AC Taquinagailu Generatzailea

• DC Taquinagailu Generatzailea

DC Taquinagailu Generatzailea

DC taquinagailu generatzaileak hainbat osagai nagusi ditu: imant permanente bat, armatura, kommutadorea, erretxokoak, resistentzia aldakorra, eta koil mugigabea daramatikko voltmeter bat. Maquin baten abiadura neurtzeko, bere ardatza DC taquinagailu generatzaile baten ardatzarekin lotzen da.

DC taquinagailu generatzailearen funtzionamendua elektromagnetismoaren indukzioaren oinarritzen da. Kanpo-kondu itxi batek mugitzen badu erlozaren barnean, kanpo-kondu horretan EMF bat sortzen da. Indusiatutako EMFaren magnitudea bi faktorek determinatzen dute: kanpo-konduitik igarotzen den fluxu magnetikoa eta ardatzaren biraketaren abiadura. Ardatzak biratzean, DC taquinagailu generatzailearen armatura imant permanenteari dagokion eremuan mugitzen da, ardatzaren abiadura proportzionala den EMF bat sortuz. Indusiatutako EMF hau orduan DC tensiora bihurtzen da kommutadore eta erretxokoekin, daramatikko voltmeter bat edo aplikazio desberdinetarako elektroniko sistemetan prozesatzeko.

DC Taquinagailu Generatzailearen Functzionamendua eta Eragitzea

DC taquinagailu generatzailean, armatura imant permanente baten eremuan mugitzen da. Armatura biratzean, elektromagnetismoaren indukzioa gertatzen da, armaturan kokatutako koilen barruan EMF bat sortuz. Garrantzitsuen, indusiatutako EMFaren magnitudea ardatzarekin lotutako armaturaren biraketaren abiadurarekiko proportzionala da; ardatzak biratu ahala, indusiatutako EMF handiagoa izango da.

Kommutadorea, erretxokoekin batera, generatzailearen funtzionamenduan papel garrantzitsu bat jolatzen du. Armaturan sortutako korrontea alternoa (AC) direla eta, korronte zuzenean (DC) bihurtzen du. Bi konbertsio hau garrantzitsu da, elektrikoko seinalea neurriko modu sinpleago eta oso berriz. Daramatikko voltmeter bat orduan erabili daiteke indusiatutako EMF-a neurtzeko, ardatzaren biraketaren abiadurarekiko kasutegia ematen duena.

Ohartarazi behar da, indusiatutako tensioaren polaritateak informazio garrantzitsu bat hartzen du. Honek ardatzaren mugimenduaren norabidea zehazten du. Adibidez, polaritate positiboa eskuarki biraketarako adierazle izan daiteke, polaritate negatiboa aurkako noranzko biraketarako. Voltmetera babesteko eta neurketu zehatzak egiteko, seriean erresistenzia bat konektatzen da. Erresistenzia hau armaturan sortutako korronte handiak murrizten ditu, neurketu gailuak zerbitzu egin dezaten eta neurketu-prozesuaren osoa mantentzen.

DC taquinagailu generatzailean indusiatutako EMF-a formula honen bidez adieraz daiteke:

Non, E - sortutako tensioa
Φ - Weber unitateko poloen fluxua
P- pole kopurua
N - minutuko biraketetan neurtutako abiadura
Z - armaturako konduttore kopurua.
a - armaturako paralelo bide kopurua.

DC Taquinagailu Generatzailearen Balioak eta Arrazoia, eta AC Taquinagailu Generatzailearen Sarrera
DC Taquinagailu Generatzailearen Balioak

DC taquinagailu generatzaileak balio asko ditu, hauek dira:

• Ardatzaren Biraketaren Norabidearen Adierazpena: Indusiatutako tensioen polaritateak ardatzaren biraketaren norabidea adierazten du. Eremu hau maquina neurtzen ari denaren biraketarako informazio baliozkoa ematen du, erabiltzaileei sistemari kontserbatzeko eta kontrolatzeko aukera ematen dio.

• DC Mota Voltemetri Arrunta Erabilpena: Tensio indusiatua neurtzeko DC motako voltemetri arrunta erabil daiteke. Neurketu gailu sinple hau neurketu sistema konponatzeko konplexutasuna eta kostua murrizten ditu, hainbat aplikazio erabilgarri eta erraz erabili daitezen.

DC Taquinagailu Generatzailearen Arrazoia

Balioengatik, DC taquinagailu generatzaileak are gehiago ditu kontuan hartu beharreko arrazoi batzuk:

• Korrontea Alternoa Korronte Zuzenera Bihurtzeko Komponentuen Mantenimendua: Kommutadore eta erretxokoak, armaturan sortutako korrontea alternoa korronte zuzenera bihurtzeko garrantzitsuak dira, periodikoki mantentu behar dituzte. Denbora pasa arte, komponentu hauek mekanikoki mugitzeko eta elektrikoki arkatzeko eraginean, gastaldi eta errore posibleak sortzen dituzte.

• Irteera eta Sarrera Erresistentziaren Problema: DC taquinagailuaren irteera erresistentzia altuagoa izaten da sarrera erresistentziarekin alderatuta. Armaturako konduttorean korronte handia indusitzen bada, imant permanentearen eremua konstante distorsioa sortzen du. Distorsio horrek EMF indusiatua neurtzeko erroreak eragin dezake, ondorioz, ardatzaren biraketaren abiadura murriztu.

AC Taquinagailu Generatzailea

DC taquinagailu generatzaileak kommutadore eta erretxokoak behar ditu, hainbat murrizketak sortzen ditu. Arrazoiei erantzun dezan, AC taquinagailu generatzailea garatu zen. AC taquinagailu generatzaile batek armatura estatikoa eta eremua mugitza du. Diseinu hau kommutadore eta erretxokoak behar diren mantentasuna eta funtzionamendu problema asko gainditzen ditu.

Eremu mugitza statorren koil estatikoekin elkar lanean jarraitzen doanean, elektromagnetismoaren indukzioa gertatzen da. Indusiatutako EMFaren amplitud eta maiztasuna ardatzaren biraketaren abiadurarekiko zuzenki lotuta daude. Harremana hau angeluar neurriko abiadura neurtzeko aukera ematen du, indusiatutako elektrikoko seinalearen amplitud edo maiztasuna analizatuz.

Hurrengo zirkuituak rotorren abiadura neurtzeko erabili daitezke, indusiatutako tensioaren amplitudari buruz. Lehenik, indusiatutako tensioak zuzentzen dira, korronte alternoa korronte zuzenera bihurtuz. Ondoren, zuzentutako tensioak kapazitza filtro baten bidez pasatzen dira, zuzentutako tensioaren forma ondo landatuz, rotorren biraketaren abiadurarekiko lotutako indusiatutako tensioaren amplitud neurtzeko oso zehatz eta finkoa izango da.

Drag Cup Rotor AC Generatorra
Drag cup motako A.C taquinagailua ondorengoa da.

• AC Taquinagailu Generatzailearen Estruktura eta Ezaugarriak
  AC taquinagailu generatzailearen statorren bi windingo desberdin ditu: erreferentziako windingoa eta quadrature windingoa. Windingo hauen posizioa 90 gradu artean dago, generatzailearen diseinuaren zehaztasuna lortzeko garrantzitsu da. Taquinagailuaren rotorra aluminiuma fina duen kupatik egina da eta eremu estrukturan kokatuta dago.
  Rotorra inertsia txikiarekin eraikitua dago, biraketaren abiadura aldaketetara erantzun azkarrez ahalbidetzen du. Erreferentziako windingoari elektrikoa eman zaie, output signal quadrature windingoetatik hartzen da. Rotorra eremuan mugitzen denean, sensing (quadrature) windingoan tensio bat sortzen da. Sortutako tensioaren magnitudea rotorren biraketaren abiadurarekiko proportzionala da, angeluar neurriko abiadura neurtzeko mekanismo fidagarria ematen du.
  Abantailak
  Output Ripple-Free: Drag cup tachogeneratorra ripple-free output ematen du. Output hori zehaztasuna eta neurketu zuzena bermatzen du, speed monitoring precisea behar den aplikazioetan erabilgarria da.
  Kostu Txikia: Abantaila garrantzitsu bat da kostua txikia dela. Kostu txikia honek drag cup tachogeneratorra kostu efektibotasuna prioritate duen aplikazio askotan erabilgarri bihurtzen du, funtzionalitate oinarrizkoak galdu gabe.
  Arrazoia
  Baina, drag cup tachogeneratorrek limitazio nabarmena dute. Rotorra abiadura altuetan biratzen denean, output tensioaren eta input abiaduraren artean erlazio ez lineala agertzen da. Erlazio ez lineal horrek abiadura neurtzeko erroreak eragin dezake, ez linealitatea kontuan hartu ez bada, horrela generatorraren erabilera mugatzen da abiadura altu eta zehatz hautsi behar diren aplikazioetan.