- Thực chất là các máy phát điện công suất nhỏ có sức điện động tỉ lệ với tốc độ cần đo được cấu tạo gồm các phần chính
Hình 4.1. Cấu tạo của một máy phát dòng một chiều.
- Stator: Là một nam châm điện hoặc một nam châm vĩnh cửu có hai cực nam và bắc nằm ngoài cùng.
49
- Rotor: Là một trục sắt gồm nhiều lớp ghép lại, trên mặt ngoài roto xẽ các rãnh song song với trục quay và cách đều nhau. Trong các rãnh đặt các dây dẫn bằng đồng gọi là dây chính, các dây chính được nối với nhau từng đôi một bằng các dây phụgồm có lõi thép phần ứng, trên có xẻ rãnh, trong rãnh có đặt dây quấn.
- Cổ góp là một hình trụ trên mặt có gắn các lá đồng cách điện với nhau, mỗi lá nối với một dây chính của roto. Hai chổi quét ép sát vào cổ góp được bố trí sao cho tại một thời điểm chúng luôn tiếp xúc với hai lá đồng đối diện nhau.
- Điện áp trên cực máy phát tỉ lệ với tốc độ quay của nó. Máy phát tốc độ nối cùng trục với phanh hãm điện từ và cùng trục với động cơ, do đó tốc độ quay của nó chính là tốc độ quay của động cơ. Tốc độ này tỉ lệ với điện áp của máy phát tốc độ.
- Dùng Vmét điện từ hoặc đồng hồ đo tốc độ nối với nó có thể đo được tốc độ của động cơ.
- Giá trị điện áp âm hay dương phụ thuộc vào chiều quay.
Er = −(nΦ0 )/ 2π = −NnΦ0 (4.2) - Trong đó:
N: Số vòng quay trong 1 s. : Vân tốc góc của rotor.
n: Là tổng số dây chính trên rotor.
Φ0: Là từ thông xuất phát từ cực nam châm
b. Tốc độ kế dòng xoay chiều.
- Tốc độ kế dòng xoay chiều có ưu điểm là không có cổ góp điện và chổi than nên có tuổi thọ cao. Không có sự tăng, giảm điện áp trên chổi than.
- Nhược điểm là mạch điện phức tạp hơn, ngoài ra để xác định biên độ cần phải chỉnh lưu và lọc tín hiệu.
50
- Cấu tạo của một tốc độ kế dòng xoay chiều kiểu máy phát đồng bộthực chất đây là một loại máy phát điện xoay chiều loại nhỏ.
Hình 4.2. Cấu tạo của một máy phát đồng bộ. (a: 1 pha, b: 3 pha)
- Rotor của máy phát được gắn đồng trục với thiết bị cần đo tốc độ. Rotor là một nam châm hoặc tổ hợp của nhiều nam châm nhỏ.
- Stator gồm các cuộn dây bố trí cách đều trên mặt trong của Stato có thể 1 pha hoặc ba pha, là nơi cung cấp sức điện động cảm ứng hình sin có biên độ tỷ lệ với tốc độ quay của rotor.
e = E0 sinΩt (4.3)
E0= K1., Ω=K2.
K1 và K2: Là các thông số đặc trưng cho máy phát.
- Ở đầu ra điện áp được chỉnh lưu thành điện áp một chiều. Điện áp này không phụ thuộc vào chiều quay và hiệu suất lọc giảm đi khi tần số thấp.
- Tốc độ quay có thể xác định được bằng cách đo tần số của sức điện động. Phương pháp này rất quan trọng khi khoảng cách đo lớn. Tín hiệu từ máy phát đồng bộ, có thể truyền đi xa và sự suy giảm tín hiệu trên đường đi không ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo (vì đo tần số).
* Máy phát không đồng bộ
- Cấu tạo của máy phát không đồng bộ tương tự như động cơ đồng bộ hai pha
51
Hình 4.3.Cấu tạo của một máy phát
- Rotor là một đĩa hình trụ kim loại mỏng và dị từ được quay cùng tốc độ với trục cần đo vận tốc, khối lượng và quán tính của nó không đáng kể. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Stator làm bằng thép lá kỹ thuật điện, trên có đặt hai cuộn dây
+ Cuộn thứ nhất là cuộn kích từ được cung cấp một điện áp định mức có biên độ và tần số không đổi e.
+ Cuộn dây thứ hai là cuộn dây đo, giữa hai đầu của cuộn này sẽ suất hiện sức điện động có biên độ tỉ lệ với vận tốc góc cần đo.
em= Emcos(et + Φ) = kVecos(et + Φ) do Em = kVe (4.4) Trong đó:
em: sức điện động Em: Biên độ e: Tần số góc
k là hằng số phụ thuộc vào cấu trúc của máy. Φ: độ lệch pha.
Khi đo Em sẽ xác định được
4.1.2. Đo vận tốc vòng quay bằng phương pháp quang điện tửa. Dùng bộ cảm biến quang tốc độ với đĩa mã hóa