టాచో జనరేటర్లు - రకాలు, పరికరం మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం

"టాచోజెనరేటర్" అనే పదం రెండు పదాల నుండి వచ్చింది - గ్రీకు "టాచోస్" నుండి "ఫాస్ట్" మరియు లాటిన్ "జెనరేటర్" నుండి. టాచోజెనరేటర్ అనేది వేరియబుల్ లేదా స్థిరమైన విద్యుత్ కొలిచే మైక్రో మెషీన్, ఇది పరికరాల షాఫ్ట్‌పై అమర్చబడి, షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ వేగం యొక్క ప్రస్తుత విలువను ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మారుస్తుంది, దీని పరామితి భ్రమణ ఫ్రీక్వెన్సీ గురించి సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ఈ పరామితి కావచ్చు EMF ఉత్పత్తి చేయబడింది లేదా సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ విలువ. టాచోజెనరేటర్ నుండి అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ విజువల్ డిస్‌ప్లేకి (ఉదా. డిస్‌ప్లే) లేదా టాచోజెనరేటర్ పనిచేసే ఆటోమేటిక్ షాఫ్ట్ స్పీడ్ కంట్రోల్ పరికరానికి అందించబడుతుంది.

టాకో జనరేటర్లు అవుట్‌పుట్ వద్ద ఉత్పన్నమయ్యే సిగ్నల్ రకాన్ని బట్టి అనేక రకాలుగా ఉంటాయి: ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ సిగ్నల్ (అసిన్క్రోనస్ లేదా సింక్రోనస్ టాచోజెనరేటర్స్) లేదా స్థిరమైన సిగ్నల్‌తో.

DC టాచోజెనరేటర్

DC టాచోజెనరేటర్ అనేది శాశ్వత అయస్కాంతాల ద్వారా (మరింత సాధారణం) లేదా దాని స్టేటర్‌పై ఉన్న ఉత్తేజకరమైన కాయిల్ (తక్కువ సాధారణం) ద్వారా ఉత్తేజాన్ని కలిగి ఉండే కలెక్టర్ యంత్రం. కొలిచే emf టాచోజెనరేటర్ యొక్క రోటర్ వైండింగ్‌పై ప్రేరేపించబడుతుంది మరియు రోటర్ యొక్క భ్రమణ కోణీయ వేగానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, వాస్తవానికి అయస్కాంత ప్రవాహం యొక్క మార్పు రేటుకు, ఖచ్చితమైన అనుగుణంగా విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ చట్టంతో.

అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ - దీని విలువ రోటర్ యొక్క భ్రమణ కోణీయ వేగానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది - కలెక్టర్ నుండి బ్రష్‌ల ద్వారా తొలగించబడుతుంది. ఉద్యోగం ఉంటుంది కాబట్టి కలెక్టర్ మరియు బ్రష్లు, అటువంటి యూనిట్ AC టాచోజెనరేటర్ కంటే వేగంగా ధరించడానికి లోబడి ఉంటుంది. సమస్య ఏమిటంటే, దాని పని ప్రక్రియలో, బ్రష్-సేకరించే యూనిట్ అటువంటి టాచోజెనరేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ సిగ్నల్లో ప్రేరణ శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ఒక మార్గం లేదా మరొకటి, DC టాచోజెనరేటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ ఒక వోల్టేజ్, ఇది వోల్టేజ్‌ను వేగానికి ఖచ్చితంగా మార్చడం కష్టతరం చేస్తుంది, ఎందుకంటే అయస్కాంత విక్షేపం ప్రవాహం అయస్కాంతాల ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, సంపర్క సమయంలో విద్యుత్ నిరోధకతపై కలెక్టర్‌తో ఉన్న బ్రష్‌ల (ఇది కాలానుగుణంగా మారుతుంది), చివరకు - కాలక్రమేణా శాశ్వత అయస్కాంతాల డీమాగ్నెటైజేషన్ నుండి.

అయినప్పటికీ, కొన్ని సందర్భాల్లో DC టాచోజెనరేటర్లు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ప్రాతినిధ్య రూపానికి అనుకూలమైనవి, అలాగే షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ దిశలో మార్పుకు అనుగుణంగా ఈ సిగ్నల్ యొక్క ధ్రువణతను తిప్పికొట్టే సహజ దృగ్విషయం.

DC టాచోజెనరేటర్లు «పరివర్తన కారకం» St ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి, ఇది తొలగించబడిన వోల్టేజ్ Uout యొక్క నిష్పత్తిని ఇచ్చిన వోల్టేజ్‌కు అనుగుణంగా భ్రమణ ఫ్రీక్వెన్సీ ఫ్రోట్‌కు వ్యక్తీకరిస్తుంది.ఈ పరామితి టాచోజెనరేటర్ కోసం సాంకేతిక డాక్యుమెంటేషన్‌లో పేర్కొనబడింది మరియు నిమిషానికి విప్లవాల ద్వారా గుణించబడిన మిల్లీవోల్ట్‌లలో కొలుస్తారు. టాచోజెనరేటర్ నుండి ఈ పరామితి మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ తెలుసుకోవడం, మీరు సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీని లెక్కించవచ్చు:

అంతర్నిర్మిత టాచోజెనరేటర్‌తో ఎలక్ట్రిక్ మోటార్:

అసమకాలిక AC టాచోజెనరేటర్

అసమకాలిక AC టాచోజెనరేటర్లు డిజైన్‌లో సమానంగా ఉంటాయి అసమకాలిక స్క్విరెల్-కేజ్ మోటార్లు కోసం… ఇక్కడ రోటర్ ఒక బోలు సిలిండర్ (సాధారణంగా రాగి లేదా అల్యూమినియం) రూపంలో తయారు చేయబడింది మరియు స్టేటర్ ఒకదానికొకటి లంబ కోణంలో ఉన్న రెండు వైండింగ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. స్టేటర్ వైండింగ్‌లలో ఒకటి ఉత్తేజిత వైండింగ్, రెండవది అవుట్‌పుట్ వైండింగ్. ఒక నిర్దిష్ట వ్యాప్తి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం ఉత్తేజిత కాయిల్‌కు సరఫరా చేయబడుతుంది మరియు అవుట్‌పుట్ కాయిల్ కొలిచే పరికరానికి కనెక్ట్ చేయబడింది.

స్క్విరెల్ రోటర్ తిరిగేటప్పుడు, ఇది కాలానుగుణంగా రెండు కాయిల్స్ యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహాల యొక్క ప్రారంభ ఆర్తోగోనాలిటీని విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది, అయస్కాంత క్షేత్రాల చిత్రం యొక్క వక్రీకరణ ఫలితంగా, అవుట్పుట్ కాయిల్‌లో EMF క్రమానుగతంగా ప్రేరేపించబడుతుంది. రోటర్ నిశ్చలంగా ఉంటే, ఉత్తేజిత కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత ప్రవాహం వక్రీకరించబడదు మరియు అవుట్‌పుట్ కాయిల్‌లో EMF ప్రేరేపించబడదు. ఇక్కడ, ఉత్పత్తి చేయబడిన EMF యొక్క పరిమాణం షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఫీల్డ్ వైండింగ్‌కు సరఫరా చేయబడిన కరెంట్ దాని స్వంత ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉన్నందున, షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ వేగం నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, అటువంటి టాచోజెనరేటర్‌ను అసమకాలిక అంటారు. ఇతర విషయాలతోపాటు, ఈ డిజైన్ అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ యొక్క దశ ద్వారా రోటర్ యొక్క భ్రమణ దిశను నిర్ధారించడం సాధ్యం చేస్తుంది - భ్రమణ దిశను మార్చినప్పుడు, దశ తిరగబడుతుంది.

సింక్రోనస్ AC టాచోజెనరేటర్

సింక్రోనస్ టాచోజెనరేటర్లు బ్రష్‌లెస్ AC మెషీన్‌లు.స్టేటర్‌పై ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వైండింగ్‌లు ఉన్నప్పుడు రోటర్ యొక్క అయస్కాంతీకరణ శాశ్వత అయస్కాంతం ద్వారా సృష్టించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తి మరియు దాని ఫ్రీక్వెన్సీ రెండూ షాఫ్ట్ యొక్క భ్రమణ వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి. అందువల్ల వేగ డేటాను వ్యాప్తి విలువ (యాంప్లిట్యూడ్ డిటెక్షన్) మరియు నేరుగా ఫ్రీక్వెన్సీ (ఫ్రీక్వెన్సీ డిటెక్షన్) ద్వారా కొలవవచ్చు. అయినప్పటికీ, సింక్రోనస్ టాచోజెనరేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ సిగ్నల్ నుండి భ్రమణ దిశను నిర్ణయించడం సాధ్యం కాదు.

సిన్క్రోనస్ AC టాచోజెనరేటర్ యొక్క రోటర్ మల్టీపోల్ మాగ్నెట్ రూపంలో తయారు చేయబడుతుంది మరియు షాఫ్ట్ యొక్క ఒక విప్లవం కోసం అవుట్పుట్ సిగ్నల్లో వరుసగా అనేక పప్పులను ఇస్తుంది. అటువంటి టాచోజెనరేటర్లు, అసమకాలిక వాటితో పాటు, సుదీర్ఘ సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఎందుకంటే వాటికి యాంత్రిక దుస్తులు ధరించే అవకాశం ఉన్న బ్రష్ సేకరణ పరికరం లేదు.

ఫ్రీక్వెన్సీ డిటెక్షన్

సింక్రోనస్ టాచోజెనరేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఉష్ణోగ్రత మరియు ఇతర కారకాలపై ఆధారపడి ఉండదు కాబట్టి, దానితో ఫ్రీక్వెన్సీ కొలతలు మరింత ఖచ్చితమైనవి. గణన చాలా సులభం, రోటర్ యొక్క పోల్ జతల p సంఖ్యను తెలుసుకోవడం సరిపోతుంది:

కానీ ఒక స్వల్పభేదాన్ని కూడా ఉంది. లెక్కల యొక్క ఖచ్చితత్వం తగినంతగా ఉండాలంటే, సిద్ధాంతపరంగా వేగం ఇప్పటికే మారగల సమయాన్ని కేటాయించడం అవసరం, అంటే పప్పులు లెక్కించబడుతున్నప్పుడు, కొలత లోపం పెరుగుతుంది, ఇది హానికరం.

కొలత లోపాన్ని తగ్గించడానికి, రోటర్ బహుళ-పోల్ చేయబడుతుంది, తద్వారా గణనలను వేగంగా చేయవచ్చు, అప్పుడు నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క ప్రతిస్పందన వేగంగా అనుసరించవచ్చు. ఒక పోల్ కోసం, ఫ్రీక్వెన్సీ కింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది:

ఇక్కడ N అనేది చదివిన పప్పుల సంఖ్య, T అనేది పల్స్ కౌంట్ వ్యవధి

సింక్రోనస్ టాచోజెనరేటర్ కోసం, సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తి వేగాన్ని బట్టి మారుతుంది, కాబట్టి, అవుట్‌పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ డిటెక్టర్‌ను రూపొందించేటప్పుడు, టాచోజెనరేటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ల యొక్క మొత్తం వ్యాప్తి పరిధిని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.

వ్యాప్తి గుర్తింపు

ఫ్రీక్వెన్సీని నిర్ణయించే వ్యాప్తి పద్ధతిలో, ఫ్రీక్వెన్సీ డిటెక్టర్ యొక్క సర్క్యూట్ సరళంగా ఉంటుంది, అయితే ఇక్కడ అటువంటి కారకాల ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం చాలా ముఖ్యం: ఉష్ణోగ్రత, అయస్కాంతేతర గ్యాప్‌లో మార్పు మొదలైనవి. ఫ్రీక్వెన్సీ , అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తి పెద్దది, కాబట్టి డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ సాధారణంగా రెక్టిఫైయర్ మరియు తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్, ఇక్కడ mV * rpmలో కొలవబడిన మార్పిడి కారకం క్రింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఫ్రీక్వెన్సీని నిర్ణయించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది:

ఈ వ్యాసంలో చర్చించబడిన సాంప్రదాయ రకాలైన టాచోజెనరేటర్లతో పాటు, పల్స్ సెన్సార్లు కూడా ఆధునిక సాంకేతికతలలో ఉపయోగించబడతాయి. ఆప్టోకప్లర్స్ ఆధారంగా, హాల్ సెన్సార్లు మొదలైనవి టాచోజెనరేటర్‌ల ప్రయోజనం ఏమిటంటే, డిటెక్టర్‌తో జత చేసినప్పుడు, వాటికి అదనపు శక్తి వనరులు అవసరం లేదు. సాంప్రదాయిక యంత్ర-రకం టాచోజెనరేటర్ల యొక్క ప్రతికూలతలు తక్కువ వేగంతో పేలవమైన సున్నితత్వం మరియు ప్రవేశపెట్టిన బ్రేకింగ్ టార్క్.