Encodere și tahogeneratoare

Sunt masini electrice speciale a caror tensiune la iesire este proportionala cu viteza lor instantanee de rotatie:

UE=KE ?

Dupa principiul lor de functionare, tahogeneratoarele se impart in:

-tahogeneratoare de curent continuu;

-tahogeneratoare sincrone;

-tahogeneratoare asincrone.

Se folosesc in sisteme automate de reglare ca traductoare de viteza.

Tahogeneratoare de curent continuu

Sunt construite dupa principiul generatoarelor de curent continuu si prezinta avantajul lipsei erorilor de faza, datorita faptului ca tensiunea de iesire nu depinde de caracterul sarcinii.

Dupa modul de executie, se pot imparti in:

-tahogeneratoare cu excitatie separata(mai rar utilizate);

-tahogeneratoare cu magneti permanenti.

Constructiv, rorotul generatoarelor de curent continuu este asemanator cu cel al servomotoarelor de acelasi tip.

Pentru imbunatatirea stabilitatii termice, statorul este prevazut cu sunturi magnetice din aliaje a caror permeabilitate magnetica scade cu temperatura. La mersul in gol, tensiunea la bornele tahogeneratorului este egala cu t.e.m.:

E=K?0?

Si legatura intre tensiune si viteza este liniara (?=ct).

La mersul in sarcina tensiunea devine:

UAE-RAIA-DUP,

unde E- t.e.m. in sarcina;

RA-rezistenta infasurarii rotorice;

IA-curentul rotoric;

DUP-caderea de tensiune la perii.

Datorita reactiei indusului t.e.m. devine:

E=E0-K1IA?

si in consecinta:

UA= K?0?- K1IA?- RAIA-DUP

Notand cu RS rezistenta sarcinii, IA=U?A/RS relatia de mai sus devine:

UA=( K?0?-DUP)/[1+( K1?+RA)/RS]

Se observa ca tensiunea la iesire este proportionala cu turatia numai in cazul mersului in gol (RS=?; DUP=0) cand UA=E0= K?0?.

In consecinta la functionarea in sarcina intervine eroarea:

?u=(E0-UA)/E0

Din relatia erorii se observa ca o parte insemnata din eroare este provocata de caderea de tensiune la perii.

Din cauza numarului limitat de lamele de colector tensiunea de iesire a acestor tahogeneratoare nu este perfect continua. Se poate defini un coeficient de ondulatie:

K0=(UAmax - UAmin)/ (UAmax + UAmin)

Deoarece aceste ondulatii nu pot fi reduse la 0 (lamele multe presupune gabarit mare) la iesirea tahogeneratorului se introduc filtre R.C. care strica intr-o oarecare masura raspunsul dinamic al sistemului.

Alegerea celei mai bune solutii tehnico-economice este legata de avantajele si dezavantajele tahogeneratoarelor mai sus mentionate. Astfel din punct de vedere al costurilor, tahogeneratoarele sincrone si apoi cele de curent continuu sunt cele mai simple si ieftine in timp ce din punct de vedere al acuratetei sunt cele mai putin precise.

Erorile de faza (pentru cele sincrone si asincrone) si de amplitudine ale tahogeneratoarelor se datoreaza urmatoarelor cauze:

-caderea de tensiune interioara si la perii;

-reactia indusului;

-reactantele circuitului de iesire;

-incalzirea masinii, care provoaca cresterea rezistentelor interioare;

-imbatranirea si modificarea in timp a caracteristicilor magnetilor permanenti de excitatie.

Pentru tahogeneratoarele utilizate in sistemem mai putin pretentioase se admit erori de ordinul 2%, in cazuri speciale impunandu-se valori sub 1% pentru erorile de amplitudine.

In afara preciziei, tahogeneratoarele mai trebuie sa indeplineasca si alte conditii, dintre care se remarca:

-absenta parazitilor radiofonici;

-absenta zgomotelor in timpul functionarii;

-siguranta in functionare;

-viteza mare de raspuns;

-constructie simpla;

-gabarit si greutate redusa;

-moment de inertie redus.

Encodere - sistemul de masurare al deplasarii cu ajutorul unui encoder

Pentru a putea masura distanta parcursa, respectiv derivata acesteia, viteza, este necesar un dispozitiv ce transforma miscarea motorului si a rotilor intr-un semnal digital.

Un encoder este format dintr-o sursa de lumina (uzual cu LED), ce lumineaza printr-un disc (care prezinta un numar bine definit de fante), un detector de lumina, care cu