Electrical Tachometer دارایی نمایانگر سرعت دورانی در دستگاه های الکتریکی است
تعریف و انواع تاشومترها
تعریف
تاشومتر دستگاهی است که برای سنجش سرعت چرخش یا سرعت زاویه‌ای ماشینی که به آن متصل است، استفاده می‌شود. عملکرد آن بر اساس اصل حرکت نسبی بین میدان مغناطیسی و محور دستگاه متصل شده است. با چرخش محور، این حرکت نسبی یک نیروی الکتروموتوری (EMF) در یک سیم پیچ قرار گرفته در میدان مغناطیسی دائمی القاء می‌کند. مقدار EMF القایی مستقیماً متناسب با سرعت چرخش محور است که این امر اندازه‌گیری سرعت ماشین را ممکن می‌سازد.
انواع تاشومترها
تاشومترها می‌توانند به دو دسته کلی تقسیم شوند: مکانیکی و الکتریکی.
تاشومتر مکانیکی: این نوع تاشومتر سرعت محور را به صورت دور در دقیقه (RPM) اندازه‌گیری می‌کند. این تاشومتر نشان‌دهی مکانیکی مستقیم از سرعت چرخش را ارائه می‌دهد، اغلب از طریق یک پیوند مکانیکی و یک نشانگر روی یک دایال کالیبره شده.
تاشومتر الکتریکی: تاشومتر الکتریکی سرعت زاویه‌ای را به ولتاژ الکتریکی تبدیل می‌کند. در مقایسه با تاشومترهای مکانیکی، تاشومترهای الکتریکی مزایایی مانند دقت بیشتر، ادغام آسان‌تر با سیستم‌های کنترل الکترونیکی و توانایی انتقال اطلاعات سرعت در فواصل طولانی‌تر ارائه می‌دهند. بنابراین، آنها به طور گسترده‌ای برای اندازه‌گیری سرعت چرخش محورها استفاده می‌شوند. بر اساس ماهیت ولتاژ القایی، تاشومترهای الکتریکی می‌توانند به دو زیرگروه تقسیم شوند:
ژنراتور تاشومتر AC
ژنراتور تاشومتر DC
ژنراتور تاشومتر DC
ژنراتور تاشومتر DC شامل چندین مولفه کلیدی است: مغناطیس دائمی، آرماتور، کمونوتور،ブラシ、可変抵抗器、および動コイル電圧計です。機械の速度を測定するには、その軸がDCタコメータジェネレータの軸に接続されます。
DCタコメータジェネレータの動作原理は電磁誘導に基づいています。閉ループ導体が磁界内を移動すると、導体内に誘起電動力（EMF）が生じます。誘起されたEMFの大きさは、導体と連結した導体との磁束量と軸の回転速度によって決定されます。軸が回転すると、DCタコメータジェネレータ内のアームチャートは永久磁石の磁界内を通過し、軸の速度に比例してEMFを生成します。この誘起されたEMFは、コムミュテータとブラシによって直流電圧に変換され、動コイル電圧計で測定されるか、またはさまざまなアプリケーションのために電子回路によってさらに処理されます。 DCタコメータジェネレータの動作と機能 DCタコメータジェネレータでは、アームチャートが永久磁石の不変の磁界内で回転します。アームチャートが回転すると、電磁誘導が発生し、巻線に巻かれたコイル内に誘起電動力（emf）が生じます。この誘起されたemfの大きさは、アームチャートが結合されている軸の回転速度に直接比例します；軸の回転が速いほど、誘起されたemfも大きくなります。 コムミュテータはブラシと共にジェネレータの動作において重要な役割を果たします。それはアームチャートコイルで生成された交流（AC）を直流（DC）に変換します。この変換は、電気信号のより単純かつ一貫性のある測定を可能にするため、不可欠です。動コイル電圧計は誘起されたemfを測定するために使用され、軸の回転速度に対応する定量的な出力を提供します。 特に、誘起された電圧の極性は重要な情報を運びます。それが軸の運動方向を決定します。例えば、正の極性は時計回りの回転を示し、負の極性は反時計回りの回転を示すかもしれません。ボルトメーターを保護し、正確な測定を確保するために、抵抗が直列に接続されます。この抵抗は、アームチャートによって生成される可能性のある高電流を制限し、測定装置の損傷を防ぎ、測定プロセスの整合性を維持します。 DCタコメータジェネレータで誘起されるemfは以下の式で表すことができます： ここで、E - 生成された電圧 DCタコメータジェネレータの利点と欠点とACタコメータジェネレータの紹介 DCタコメータジェネレータはいくつかの顕著な利点を提供します。以下に概要を示します： DCタコメータジェネレータの欠点 利点にもかかわらず、DCタコメータジェネレータには考慮すべき特定の欠点があります： ACタコメータジェネレータ DCタコメータジェネレータのコムミュテータとブラシへの依存は、いくつかの制限を引き起こします。これらの問題に対処するために、ACタコメータジェネレータが開発されました。ACタコメータジェネレータは静止アームチャートと回転磁界を特徴としており、この設計によりコムミュテータとブラシの必要性が排除され、DCタコメータに関連する多くのメンテナンスとパフォーマンスの問題を克服します。 回転磁界がスターターの静止コイルと相互作用すると、誘起電動力（EMF）が生じます。誘起されたemfの振幅と周波数は、どちらも軸の速度と直接関係しています。この関係により、誘起された電気信号の振幅または周波数を分析することで角速度を測定することができます。 次の回路は、誘起された電圧の振幅に焦点を当ててロータの速度を測定するために使用されます。まず、誘起された電圧は整流されて交流から直流に変換されます。その後、整流された電圧はコンデンサフィルターを通じて、整流された電圧波形のリップルを効果的に平滑化し、シャフトの回転速度に関連する誘起された電圧振幅のより安定かつ正確な測定を提供します。 ドラッグカップロータACジェネレータ ACタコメータジェネレータの構造と特性
Φ - ポールごとの磁束（ウェーバー単位）
P - ポール数
N - 分鐘あたりの回転数
Z - アームチャート巻線内の導体数。
a - アームチャート巻線内の並列パス数。
DCタコメータジェネレータの利点
下の図に示すように、ドラッグカップ型A.Cタコメータがあります。
ACタコメータジェネレータのスターターには、リファレンス巻線とクワドラチャー巻線という2つの異なる巻線が装備されています。これらの巻線は互いに90度の角度で配置されており、ジェネレータの正確な動作のための設計の重要な側面です。タコメータのロータは薄いアルミニウムカップで作られており、磁界構造内に配置されています。
ロータは非常にインダクティブな材料で構築されており、慣性が低いため、回転速度の変化に迅速に対応できます。リファレンス巻線には電気入力が供給され、出力信号はクワドラチャー巻線から取得されます。ロータが磁界内で回転すると、センシング（クワドラチャー）巻線に電圧が誘起されます。この誘起された電圧の大きさはロータの回転速度に直接比例し、角速度を測定する信頼性の高いメカニズムを確立します。
利点
リップルのない出力：ドラッグカップタコジェネレータは、リップルのない出力電圧を生産することが特徴です。この滑らかな出力により、より正確で一貫した速度測定が可能になり、精密な速度監視が必要なアプリケーションに適しています。
コスト効率が高い：別の重要な利点は比較的低いコストです。この費用対効果の高さにより、ドラッグカップタコジェネレータは広範なアプリケーションに魅力的な選択肢となり、基本的な機能を犠牲にすることなくコスト効率を優先できるようになります。
欠点
しかし、ドラッグカップタコジェネレータには顕著な制限があります。ロータが高速で回転すると、出力電圧と入力速度の間で非線形の関係が生じます。この非線形性は、適切に対処されない場合、速度測定の不正確さを引き起こし、高速かつ高度に精密な回転速度測定が必要なシナリオでのジェネレータの使用を制限する可能性があります。
