Тахометр вольтметрового типа – это генератор постоянного тока специального

исполнения небольшой мощности.

.      Как известно из курса электротехники, э.д.с. генератора постоянного тока ( В )

Е = сnФ,

где с – конструктивный коэффициент ( постоянная величина );

n – частота вращения якоря генератора, об / мин;

Ф - магнитный поток полюсов генератора, Вб.

В тахометрах данного типа магнитный поток создается полюсами, выполненными

в виде постоянных магнитов ( т.е. на полюсах нет обмотки возбуждения ). Поэтому этот

поток есть величина постоянная.

Значит, с учетом того, что конструктивный коэффициент «с» и магнитный поток Ф – величины постоянные, э.д.с прямо пропорциональна частоте вращения якоря

Е = сnФ ≡ n.

       Поэтому шкалу измерителя скорости - вольтметра можно отградуировать непосред

ственно в единицах измерения скорости – в об / мин ( или радианах в секунду ).

       Прямо пропорциональная зависимость между скоростью и э.д.с. позволяет полу-

чить равномерную шкалу на вольтметре, что облегчает снятие отсчета скорости.

Рис. 16.15. Схема включения тахометра ( а ); схема магнитного шунта ( б )

Схема включения тахометра вольтметрового показана на рис. 16.15, а.

Гребной вал через механическую передачу 2 (зубчатые коле­са и цепную передачу) передает вращение якорю генератора 3. Последний связан проводами 4 с указателями 5, представляющим собой вольтметры магнитоэлектрической системы.

       К одному датчику скорости – генератору подключают несколько тахометров, распо

ложенных в разных местах – в машинном отделении, на мостике и др. Длина проводов ли

нии электропередачи между генератором и тахометрами получается разной, поэтому пока-

зания вольтметров могут отличаться.

Для регулировки показаний в корпус каждого тахометра встраивается корректор - регулировочный резистор, ось которого выведена наружу прибора и имеет гнездо – шлиц.   Для регулировки вставляют отвертку в шлиц и поворачивают ось резистора в нуж-

ном направлении, до получения правильного отсчета. Для получения истинного значения скорости вала используют механические тахометры.

Кроме такой индивидуальной регулировки, отдельной для каждого тахометра, воз-

можна общая регулировка показаний всех тахометров одновременно.

Для этой цели служит магнитный шунт, встроенный в корпус генератора ( рис. 16.15, б ).

Этот шунт из ферромагнитного материала располагается рядом с полюсами посто-

янных магнитов. Магнитный поток, пронизывающий якорь генератора

                                          Ф  = Ф - Ф

 Ф - магнитный поток посто­янных магнитов;

Ф - магнитный поток, проходящий через шунт.

Расстояние между полюсами и шунтом можно изменять при помощи регулировоч-

ного винта. При удалении шунта от полюсов воздушный зазор между шунтом и полюса-

ми увеличивается, поэтому часть магнитного потока полюсов, отбираемая шунтом, умень-

шается. Поэтому увеличивается магнитный поток, проходящий через якорь генератора, а

значит, и э.д.с. генератора.

       Обычно такую регулировку применяют для компенсации старения постоянных маг

нитов, которое приводит к постепенному уменьшению магнитного потока полюсов.

Отечественной промышленностью изготовляются датчики ( генераторы ) вольтмет

ровых тахометров типа МЭТ 8/30  ( М – морской, Э - электри­ческий, Т – тахометр, 8 – мак

симальное число тахометров, которые можно подключить к генератору, 30 – номинальное  напряжение генератора при 1500 об/мин, В ).

Указатели тахометров типов М-150, М-160, М-170, М-180, М-185 и М-186 имеют

поворот стрел­ки на 240°. Указатели некоторых типов имеют све­тящуюся стрелку и шкалу,

Указатели других типов имеют внут­реннее электрическое освещение и светящуюся шкалу.

Основная погрешность при измерении в пределах от 10 до 100% номиналь­ного зна

чения частоты вращения вала не превышает ±1% от но­минального значения шкалы.

К положительным качествам вольтметровых тахометров относятся: быстрота изме

рения, равномерность градуировки шкалы указателя, простота и надежность действия, возможность под­ключения к датчику большого числа указателей (до восьми приборов) и небольшая погрешность измерений.

Недостаток этой си­стемы: изменение постоянства магнитного потока полюсов гене

ра­торов вследствие ударных сотрясений, вибрации и температурных колебаний, а также наличие коллектора, за которым требуется значительный уход.

       7.3. Индукционные тахометры

Для измерения частоты вращения быстровращающихся валов применяются малогабаритные трехфазные индукционные тахомет­ры типа ТЭ (ТЭ-204, ТЭ-205, ТЭ-206 и ТЭ-207).

Рис. 16.16. 3-фазный индукционный тахометр:

       1 - 3-фазный синхронный генератор; 2 - 3-фазный синхронный двигатель; 3 –

       вращающийся постоянный магнит; 4 – алюминиевый диск; 5 – противодействую-

щая пружина

Трехфазные ин­дукционные тахометры (рис. 16.16 ) имеют синхронный трехфазный генератор 1, механически соединенный с исследуемым валом, и синхронный двигатель 2, связанный с генератором 3-проводной линией.

Частота выходного напряжения генератора пропорцио­нальна измеряемой угловой скорости, поэтому частота вращения ротора синхронного двигателя также пропорциональ

на частоте вращения вала.

При вращении постоянного магнита 3, закреплен­ного на валу двигателя 2, в алюми

ниевом диске 4 индуктируются вихревые токи, пропорциональные частоте вращения дви

гателя.

Взаимодействие этих токов с магнитом 3 вызывает появление вращающего момен-

та, пропорционального частоте вращения, который стремится повернуть диск 4 вслед за магнитом. Вращающий мо­мент уравновешивается противодействующим моментом пружи

ны 5, так что отклонение подвижной части прибора пропорционально частоте вращения.

При изменении направления вращения вала чередование фаз генератора, направле-

ние вращения двигателя и отклонения стрел­ки измерительного прибора также изменяют-

ся на противоположное.

Диапазон измерений частоты вращения тахометрами индукци­онного типа от 0 до 3500 об/мин, максимальная погрешность не превышает ± 2,2% от номинального значения шкалы. Основной недостаток тахометра — малый срок службы.