Vad är en varvräknargenerator?

En varvräknargenerator är ett instrument som mäter rotationshastigheten för en axel med hjälp av en internt genererad elektrisk signal. Denna referenssignal eller spänning genereras genom att förse varvräknaren med en direkt anslutning till axeln som roterar generatorns inre mekanism med samma hastighet som axeln. Den genererade spänningen läses sedan av varvräknarkretsen och visas på en avläsning eller matas till en extern enhet såsom en hastighetsregulator. Instrumenten är exakt kalibrerade, och den exakta utspänningen från generatorn vid en given hastighet är en känd faktor som gör det möjligt att avläsa varvtalet korrekt. När det gäller drift och konstruktion faller varvräknargeneratorer in i tre grundläggande kategorier: likström (DC), växelström (AC) och permanentmagnettyper.

Noggranna varvtalsavläsningar är avgörande för att många maskiner ska fungera korrekt, särskilt där variabla belastningar och effektinmatningar är inblandade. Installationsanordningar som motorvarvtalsregulatorer använder ofta utspänningen från en varvräknargenerator som referens för att styra hastigheten på motorerna de driver. Dessa små generatorer drivs av motorn eller maskinens utgående axlar antingen genom en direkt anslutning som ger ett rotationsförhållande på 1:1 eller via en noggrant kalibrerad hjälpdrivning. När maskinen svänger driver den generatorn som producerar en spänning som skiljer sig i storlek och frekvens beroende på rotationshastigheten. Denna spänning skickas sedan till en avläsningsenhet eller motorhastighetsregulator.

Den grundläggande konstruktionen av alla typer av varvräknargeneratorer följer noga den för konventionella elmotorer med en rotor som roterar i en stationär stator. DC-varvräknare har en uppsättning permanentmagneter runt insidan av statorn och en rötor med flera uppsättningar lindningar kopplade till en kommutator. När rotorn vrids inom statorns magnetfält genereras en elektrisk ström i dess lindningar. Denna ström överförs ut ur varvräknaren via en uppsättning kolborstar som går på kommutatorn.

AC-typer har två uppsättningar trådspolar i statorn, varav en matas med AC-spänning. Detta inducerar en sekundär spänning i den andra spolen som liknar sekundärspolen i en transformator. Rotorn på AC-varvräknargeneratorn erbjuder en kortslutningsväg för AC-spänningen som liknar rotorn i ekorrburmotorer. När rotorn vrids inom de två statorlindningarna, påverkar det förhållandet mellan primär- och sekundärlindningarna, vilket i sin tur påverkar sekundärspänningen. Detta innebär att sekundärspänningen är beroende av hastigheten med vilken rotorn snurrar, vilket ger en känd referensspänning för att mäta maskinens rotationshastighet.

Permanentmagnetvarvräknargeneratorn liknar driften av DC-typer med undantag för ett omvänt arrangemang av en magnet inställd på rotorn och spolarna i statorn. När rotorn snurrar inuti statorn induceras den elektriska referensströmmen i statorlindningarna. I alla tre fallen är spänningen som produceras av varvräknargeneratorn direkt proportionell mot hastigheten med vilken den svänger. Detta tillåter oberoende kretsar att antingen visa rotationshastigheten på en grafisk avläsning eller att använda informationen som en referens för att styra maskinens hastighet.