Синхронные тахогенераторы

Синхронные ТГ имеют малое внутреннее сопротивление, что позволяет получить от них достаточно большие мощности. При изменении частоты вращения у синхронных машин изменяется не только выходное напряжение, но и частота. Выходное напряжение обычно выпрямляется, но находят применение схемы, осуществляющие контроль по частоте сигналов, поступающих от ТГ. Благодаря механической устойчивости синхронные ТГ нашли примене­ние в трамваях, поездах, шахтных машинах, на кранах и иных агрегатах, подверженных значительной тряске.

Синхронный ТГ (рис. 15.1) по принципу действия тождествен обычному силовому синхронному генератору. Вследствие большого реактивного сопротивления статора напряжение ТГ резко падает с увеличением нагрузки и поэтому они должны работать на потенциометр с неизменным сопротивлением.

Несимметрия воздушных зазоров Δδ, эксцентриситет σ оси ротора О_р по отношению к оси вращения О_в и неравенство МДС полюсов создают пульсации выпрямленного напряжения статора с частотой, кратной угловой скорости.

В некоторых проектах при выборе синхронных ТГ руководствовались их малой чувствительностью к пыли и влаге, а также возможностью работы во взрывоопасной среде. В настоящее время распространены ТГ с небольшим числом полюсов — 6—12, однако имеются конструкций с чис­лом полюсов 24, 72 и даже 500. Большое число полюсов и трехфазные схемы обмоток позволяют применить син­хронные ТГ на тихоходных приводах. Известны конструк­ции синхронных ТГ с выпрямителями, закрепленными на корпусе машины.

Рис. 15.1. Схема синхронного ТГ

Роторы и статоры бывают разнообразных конструкций, но всем им свойственна некоторая несимметрия, вызывающая низкочастотные пульсации напряжения статора.

Обычно напряжение статора ТГ выпрямляется, а зубцовые пульсации сглаживаются при помощи RС-фильтра. Для снижения пульсаций выпрямленного напряжения ТГ изготавливают с полюсами специального профиля, позво­ляющими получить желаемую форму ЭДС.

В синхронных ТГ для температурной компенсации применяются специальные магнитные шунты; при отсутствии насыщения и больших зазорах внешние магнитные поля мало влияют на напряжение статора. При чисто активной и неизменной нагрузке скоростная характеристика имеет линейный характер, несмотря на большое падение напряжения в самом ТГ.

Известные синхронные ТГ предназначены для работы с приводами, не требующими высокой стабильности скоростной характеристики; при их разработке в первую очередь стремились получить дешевую безотказную машину.