SDC13036

Prądnice tachometryczne prądu przemiennego nie są wykorzystywane w serwomechanizmach sterowanych impulsowo, ponieważ nie zapewniają rozróżnienia kierunku ruchu (wymaga to dodatkowych układów elektrycznych). Powszechne zastosowanie znalazły natomiast prądnice tachometryczne prądu stałego.

Prądnica tachometryczna prądu stałego jest samowzbudnym (z magnesami trwałymi najczęściej w obwodzie stojana) generatorem, w którym SEM indukowana w obwodzie wirnika jest wprost proporcjonalna do prędkości ' obrotowej wirnika.

Prądnice tachometryczne stałoprądowe mają następujące zalety:

—    prostą budowę,

—    dużą niezawodność działania,

—    niski koszt.

Do wad prądnic tachometrycznych stałoprądowych należy zaliczyć:

—    pulsację sygnału wyjściowego wynikającą z komutatorowego przekazywania sygnału pomiarowego na zewnątrz,

—    błędy przetwarzania n —» SEM wynikające ze zmiennej oporności (rezystancji) połączenia: szczotka-komutator,

—    znaczne obciążenia bezwładnościowe dla źródła ruchu.

Ostatnia z wymienionych wad stała się podstawą do opracowania tzw. prądnic tachometrycznych bezłożyskowych (14]. Prądnice bezłożyskowe mają wirnik montowany bezpośrednio na wale zespołu wykonującego ruch obrotowy, natomiast stojan jest mocowany do nieruchomego korpusu.

Poważną wadą prądnic tachometrycznych jest pulsacja sygnału wyjściowego. Pulsacja sygnału wynika z budowy (komutator-szczotki) oraz z zasady działania (wielobiegunowy stojan) prądnicy. Pulsację sygnału są szczególnie niepożądane w zakresie małych prędkości obrotowych, kiedy sygnał użyteczny może być porównywalny z pulsacjami. Pulsację sygnału przyczyniają się do niespokojnej pracy serwomechanizmu i do nierównomiernego ruchu posuwowego.

Do znaczących wad należą również zmieniające się w miarę upływu czasu parametry eksploatacyjne prądnicy tachometrycznej. Zalicza się do nich zwłaszcza zmianę rezystancji na styku: szczotka-komutator, wynikającą ze zużywania się obu elementów oraz zwarcia pomiędzy wycinkami komutatora. Szczególnie te ostatnie są niebezpieczne, gdyż wywołują dynamiczne zmiany ruchu serwomechanizmu. Najwyższej jakości prądnice tachometryczne mają pozłacane komutatory oraz szczotki ze spieków srebrno-grafitowych.

Typowe wartości eksploatacyjne prądnic tachometrycznych stałoprądowych:

—    stała prądnicy: 20-80 V/1000 obr/min,

—    liczba biegunów stojana: 2,

—    maksymalna prędkość obrotowa: 6000-9000 obr/min,

—    trwałość szczotek: I O⁴ h,

—    zawartość harmonicznych: < 1%,

—    błąd nieliniowości: ok. 1—2%o,

—    dopuszczalne przyspieszenie kątowe: 10⁴ s^-2.

128