Mpambo wa Umeme

Maana na Aina za Tachometers

Maana

Tachometer ni kifaa kinachotumiwa kutathmini mwendo wa mzunguko au kiwango cha mzunguko wa mifano ya ujenzi ambayo imeunganishwa nayo. Utaratibu wake unategemea dhima ya mzunguko wa maagizo na shaffi ya kifaa kilichounganishwa. Waktu shaffi hii inamzunguka, dhima hii ya mzunguko huchanganya nguvu ya electromotive (EMF) katika kitambaa kilichoweza kwenye maagizo ya magneeti daima. Uwezo wa EMF iliyochanganyika unaelekea kwa kasi ya mzunguko wa shaffi, kusaidia kutathmini kasi ya mifano.

Aina za Tachometers

Tachometers zinaweza kugawanyika kwa makundi mawili kubwa: mekani na umeme.

• Tachometer Mekani: Aina hii ya tachometer hutathmini kasi ya shaffi kwa kutumia minuto za mzunguko (RPM). Inatoa taarifa ya mzunguko kwa njia ya mekani, mara nyingi kupitia mzunguko wa mekani na mshale juu ya dial iliyoimarisha.

• Tachometer Umeme: Tachometer umeme huanza kivuli cha kiwango cha mzunguko kwa umeme. Ingawa tachometers mekani, tachometers umeme huwa na faida kadhaa kama upatikanaji wa uhakika mkubwa, ukoloni wazi zaidi na mifumo ya utambulisho umeme, na uwezo wa kutuma taarifa za kasi zaidi mbali. Kwa sababu hiyo, wanatumika sana kwa kutathmini kasi ya mzunguko wa shaffi. Tachometers umeme zinaweza kuandikwa kwa aina mbili zifuatazo:

• Mchuzi wa Tachometer AC

• Mchuzi wa Tachometer DC

Mchuzi wa Tachometer DC

Mchuzi wa tachometer DC una sehemu muhimu kadhaa: magneeti daima, armature, commutator, brushes, resistor variable, na moving - coil voltmeter. Kutathmini kasi ya mifano, shaffi yake imeunganishwa na shaffi ya mchuzi wa tachometer DC.

Utaratibu wa kufanya kazi wa mchuzi wa tachometer DC unategemea electromagnetic induction. Waktu conductor wa loop safi anamzunguka katika maagizo ya magneeti, EMF inachanganyika katika conductor. Uwezo wa EMF iliyochanganyika unadeterminiwa na viwango vitatu: idadi ya magnetic flux imelinked na conductor na kasi ya mzunguko wa shaffi. Waktu shaffi inamzunguka, armature katika mchuzi wa tachometer DC inamzunguka katika maagizo ya magneeti daima, ikigenerate EMF ambayo inaelekea kwa kasi ya shaffi. EMF hii iliyochanganyika inabadilishwa kwa umeme wa DC na commutator na brushes, ambayo inaweza kutathmini na moving - coil voltmeter au kutengeneza zaidi na circuits ya umeme kwa matumizi mengi.

Ufanyikio na Kazi ya Mchuzi wa Tachometer DC

Katika mchuzi wa tachometer DC, armature inamzunguka katika maagizo ya magneeti daima. Waktu armature inamzunguka, electromagnetic induction inafanyika, ichanganye EMF katika coils zinazowekwa juu yake. Imara, uwezo wa EMF hii iliyochanganyika unaelekea kwa kasi ya mzunguko wa shaffi ambaye armature imeunganishwa; ikiwa shaffi inamzunguka kwa kasi, EMF itaongezeka.

Commutator, pamoja na brushes, ana jukumu la muhimu katika kazi ya generator. Anabadilisha umeme wa mzunguko (AC) uliogenerate katika coils za armature kwa umeme wa DC. Badiliko hili ni muhimu kwa sababu linaweza kutathmini signal ya umeme kwa urahisi na kwa usawa. Moving - coil voltmeter inatumika kutathmini EMF iliyochanganyika, kukupa tofauti ya chanzo ambayo inaelekea kwa kasi ya mzunguko wa shaffi.

Imara, polarity ya umeme iliyochanganyika ina habari muhimu. Inadetermini msumari wa mzunguko wa shaffi. Kwa mfano, polarity chanya inaweza kuelezea mzunguko wa clockwise, wakati polarity hasi inaweza kuelezea mzunguko wa counterclockwise. Kuhakikisha voltmeter na kutathmini sahihi, resistance inajulikana kwenye series na yake. Resistor hii inawezesha kasi ya current inayochanganyika na armature, kukidhibiti kasi ya high - current, kudhindia damage kwa kifaa cha kutathmini na kudumisha integriti ya utaratibu wa kutathmini.

EMF iliyochanganyika katika mchuzi wa tachometer DC inaweza kutafsiriwa kwa formula ifuatayo:

Ambapo, E – umeme uliogenerate
Φ – flux per poles katika Weber
P- idadi ya poles
N – kasi katika revolusheni kwa dakika
Z – idadi ya conductor katika armature windings.
a – idadi ya parallel path katika armature windings.

Faida na Matatizo ya Mchuzi wa Tachometer DC na Utangulizi wa Mchuzi wa Tachometer AC
Faida za Mchuzi wa Tachometer DC

Mchuzi wa tachometer DC una faida kadhaa, ambazo zimeelezea kama ifuatavyo:

• Taarifa ya Msumari wa Mzunguko wa Shaffi: Polarity ya umeme iliyochanganyika inaonyesha msumari wa mzunguko wa shaffi. Ficha hii inatoa habari muhimu kuhusu dynamics ya mzunguko ya mifano inayotathminika, kusaidia wakala kujitunza na kudhibiti mifumo zaidi.

• Tumia Voltmeter wa DC wa Kiwango: Voltmeter wa DC wa kiwango unaweza kutumiwa kutathmini umeme iliyochanganyika. Upatanishi huu wa kifaa cha kutathmini unapunguza umuhimu na gharama za kutayarisha utaratibu wa kutathmini, kufanya iwe rahisi kutumia kwa matumizi mengi.

Matatizo ya Mchuzi wa Tachometer DC

Ingawa na faida zake, mchuzi wa tachometer DC pia una matatizo yanayohitaji kutathmini:

• Matakwa ya Huduma: Commutator na brushes, ambazo ni sehemu muhimu za kubadilisha umeme wa mzunguko uliogenerate katika armature kwa umeme wa DC, yanahitaji huduma za kila wakati. Muda mwingine, sehemu hizi zinaweza kuwa na vifuniko na kulegeza kutokana na mzunguko wa mekani na arcing ya umeme, kusababisha performance kidogo na matatizo ikiwa si kuhakikisha kwa kutosha.

• Suala la Resistance ya Output na Input: Resistance ya output ya mchuzi wa tachometer DC ni kubwa zaidi kuliko resistance ya input. Katika hali ambapo current kubwa inachanganyika katika conductor wa armature, hii inaweza kusababisha distortion ya maagizo ya magneeti daima. Distortion hii inaweza kusababisha matatizo katika kutathmini EMF iliyochanganyika na, kwa akiba, makosa katika kutathmini kasi ya mzunguko wa shaffi.

Mchuzi wa Tachometer AC

Mchuzi wa tachometer DC unategemea commutators na brushes, ambayo husababisha changamoto kadhaa. Kupata suluhisho la changamoto hizi, mchuzi wa tachometer AC ulianzishwa. Mchuzi wa tachometer AC una armature stationery na magnetic field inayomzunguka. Mfumo huu unafuta hitaji wa commutators na brushes, kudumisha changamoto nyingi za huduma na performance zinazohusiana na tachometers DC.

Waktu magnetic field inayomzunguka hunyanyasisha na stationary coils za stator, EMF inachanganyika. Amplitude na frequency ya EMF iliyochanganyika zinategemea kwa kasi ya mzunguko wa shaffi. Uhusiano huu unaweza kutathmini angular velocity kwa kutathmini amplitude au frequency ya electrical signal iliyochanganyika.

Circuit ifuatayo unatumika kutathmini kasi ya rotor kwa kutumia amplitude ya umeme iliyochanganyika. Kwanza, umeme iliyochanganyika hurectified kutoka alternating current kwa direct current. Baada ya hilo, umeme iliyorectified hupitishwa kwenye capacitor filter, ambayo inaweza kusmoothen out ripples katika waveform ya rectified voltage, kukupa measurement ya stable na accurate ya amplitude ya umeme iliyochanganyika inayoelekea kwa kasi ya mzunguko wa shaffi.

Drag Cup Rotor AC Generator
A.C tachometer aina ya drag cup inaelezwa kwenye figure ifuatayo.

• Mfumo na Sifa za Mchuzi wa Tachometer AC
  Stator wa mchuzi wa tachometer AC una windings mbili tofauti: reference winding na quadrature winding. Windings hizi zinaweza kwenye angle ya 90 degrees, ambayo ni muhimu kwa ufanya kazi wa sahihi. Rotor wa tachometer unajengwa kutoka kwa aluminium cup thin na unapatikana ndani ya structure ya magnetic field.
  Rotor unajengwa kutoka kwa material highly inductive, unaweza kusikia kasi ya mzunguko kwa haraka. Electrical input unatolewa kwenye reference winding, na signal ya output unapopata kutoka kwenye quadrature winding. Waktu rotor inamzunguka katika magnetic field, anachanganya voltage katika sensing (quadrature) winding. Uwezo wa voltage hii iliyochanganyika unaelekea kwa kasi ya mzunguko wa rotor, kuunda mechanism reliable kwa kutathmini angular velocity.
  Faida
  Output bila Ripple: Drag cup tachogenerator unajulikana kwa kutengeneza output voltage isiyenye ripple. Output smooth hii hutathmini kasi ya mzunguko kwa sahihi na consistent, kufanya iwe vyema kwa matumizi ambapo kutathmini speed precisely ni muhimu.
  Cost - Effective: Faaida nyingine ni kwamba ni rahisi kwa gharama. Hii inafanya drag cup tachogenerator kuwa option nzuri kwa matumizi mengi, hasa ambapo cost - effectiveness ni priority bila kutokosea uwezo wa basic functionality.
  Matatizo
  Lakini, drag cup tachogenerator una matatizo yenye kasi ya mzunguko kubwa, relationship nonlinear inakuwa kati ya output voltage na input speed. Nonlinearity hii inaweza kusababisha matatizo katika kutathmini kasi ikiwa si kuhakikisha vizuri, kuzuia matumizi ya generator kwa scenarios ambapo kasi ya mzunguko kubwa na precise measurements yanahitajika.