5. Phương pháp nghiên cứu máy điện
3.9.6. Máy phát tốc độ
Má y phá t tốc độ không đồng bộ cũng như cá c loạ i má y phá t tốc độ khá c làm nhiệm vụ biến đổi cá c tín hiệu cơ (thư ờng là tốc độ quay của trục) sang cá c tín hiệu điện (thư ờng là điện á p) để đo tốc độ quay của một động cơ hoặc biến bổi cá c tín hiệu (gia tốc, ổn định) trong cá c cơ cấu tự động.
Hình 3.58: Nguyên lý làm việc của má y phá t tốc KĐ B
Má y phá t tốc không đồng bộ có cấu tạ o gần giống động cơ chấp hành không đồng bộ rôto rỗng không dẫn từ. Trên stato đặt hai cuộn dây lệch pha nhau trong không gian góc 900 điện.
Trên hình 3.58a, WK là cuộn dây kích thích đư ợ c nối vớ i điện á p nguồn, WFlà cuộn dây phá t, đư a điện á p ra của má y phá t tốc.
Khá c vớ i rôto của động cơ chấp hành, để đảm bảo điện trở lớ n và ít thay đổi theo nhiệt độ, thì rôto của má y phá t tốc không đồng bộ đư ợ c chế tạ o từ hợ p kim constantan, mâgnin.
Đ ể giảm ảnh hư ởng của khe hở không khí không đều và sự không đối xứng của rôto lên đặc tính ra, má y phá t tốc không đồng bộ không bao giờ chế tạ o vớ i 2 cực từ, thư ờng có hai đôi cực 2p=4.
* Nguyên lý làm việc của má t phá t tốc lý tư ởng như sau:
Khi rôto đứng yên (n=0 ): khi cho cho dòng điện kích thích xoay chiều một pha tần số f1vào dây quấn WK, trong má y xuất hiện một từ trư ờng đập mạ chФK vớ i tần số f1có phư ờng trù ng vớ i trục của dây quấn WK. Trong hình trụ của rôto rỗng đang đứng yên xuất hiện s.đ.đ và dòng điện xoay chiều vớ i tần số f1giống như má y biến á p. Chiều của từ trư ờng đập mạ chФI do dòng điện đó sinh ra đư ợ c vẽ ở hình 3.58.Khi rôto đứng yên, do trục của cuộn dây vuông góc vớ i trục của dây WK, nghĩa là vuông góc vớ i phư ơng của ФKvàФI nên trong cuộn WFkhông xuất hiện sức điện động.
Khi rôto quay (n khá c 0): trong rôto sẽ cảm ứng thêm một sức điện động quay eq do từ trư ờngФK quét qua rôto sức điện động eqnày tỉ lệ vớ i tốc độ của rôto và sinh ra dòng điện Iqmà chiều đư ợ c xá c định như trong hình 3.58b.
VìФKvàФI đập mạ ch vớ i tần số f1nên sức điện động eq và dòng điện Iqcũng biến đổi vớ i tần số f1.
Dòng điện Iq tạ o ra từ trư ờng Фq đập mạ ch qua cuộn dây WK và cảm ứng trong đó một s.đ.đ xoay chiều eFcó tần số f1và độ lớ n tỷ lệ vớ i tốc độ quay n. Như vậy ở đầu ra của dây quấn WFsẽ nhận đư ợ c điện á p UFtần số f1tỷ lệ vớ i tốc độ n. Quan hệ UF= f(n) đư ợ c thể hiện trên hình 3.59.
Hình 3.59: Quan hệ UF= f(n)
Trên thực tế, khi má y phá t tốc có tải phản ứng của dòng điện trong rôto gây nên sự biến dạ ng của từ trư ờng và sự thay đổi cá c thông số của má y. Hiện tư ợ ng này gây nên sai số về trị số mà làm mất tính chất tuyến tính của UF= f(n) nhất là khi tốc độ cao. Vì vậy má y phá t tốc độ không đồng bộ hiện đạ i thư ờng dù ng để đo tốc độ trong phạ m vi 8000ữ10000 vg/ph vớ iΔUF = 5ữ10 V.