Датчик числа оборотов двигателя

Калибровка датчика частоты вращения двигателя G28(v2.6/2.8)

Речь пойдёт о заводской калибровке датчика частоты вращения двигателя(не путать с датчиком коленвала), который стоит на стыке КПП, и считывает зубцы с венца маховика. Посадочный крошнтейн датчика имеет регулировочные пазы, таким образом смещать кронштейн можно примерно на 7-8мм, для того, чтобы датчик G28 верно считывал скорость вращения маховика(коленвала):

Но прежде чем калибровать, попробую объяснить, как работает зажигание на V6, и для чего это важно делать, если:

— снимали коленвал;
— ставили инородный маховик;
— меняли блок;

Иными словами, если маховик открутили от коленвала — калибровка неизбежна, несмотря на то, что кронштейн этого датчика не откручивался. А если кронштейн откручивался, то вообще на 100%.

В паре с этим датчиком, работает датчик коленвала G4 (установлен сразу за компрессором кондиционера):

Но если G4, как и датчик холла G40 (стоит на левой ГБЦ) — отвечают в основном только за запуск двигателя (снимите фишку в процессе работы с одного из них, и двигатель продолжит исправно работать), то G28 влияет как на запуск, так и на зажигание (как вытекающее угол и коррекцию).

— синхронизация системы зажигания, впрыска горючего;
— передача данных о поддерживаемых коленчатым валом (КВ) вращениях, о его угле поворота в конкретный момент;
— корректное взаимодействие всех систем, функционирование всего транспортного средства.

Датчик оборотов двигателя(G28) передает на ЭБУ следующее:

— объем впрыскиваемого топлива в конкретный момент;
— кода появляется сам момент впрыска;
— оптимальное время для активации клапана адсорбера, длительность его работы;
— момент и угол опережения зажигания, угол поворота КВ.

Именно датчик частоты вращения двигателя позволяет системе определить, когда на свечах зажигания создавать искровой заряд.

Простыми словами: G28 перехватывает эстафету от датчика холла G40 и датчика коленвала G4, и говорит системе впрыска и зажигания, когда необходимо подавать топливо и поджигать искру, а датчики детонации G61 и G66 говорят ЭБУ, когда необходима коррекция угла зажигания, в зависимости от качества искры, топлива, и подсосов воздуха и др.

Теперь к калибровке G28.

Для того, чтобы правильно откалибровать кронштейн датчика частоты оборотов двигателя G28, необходимо 2 инструмента:

1. Фиксатор(стопор) коленвала VAG3242 (купить можно здесь):

2. Специальный инструмент VAG3308:

Искренне надеюсь, что к этому предложению любители выставить ГРМ без планки фиксации распредвалов и фиксатора коленвала уже отсеялись.

Выставляем коленвал в ВМТ, совмещая метки на шкиве и кожухе:

Вставляем стопор(фиксатор) коленвала; чтобы не промазать, выемку в коленвале под стопор можно прощупать мезинцем через отверстие датчика, только не вращайте коленвал, когда будете щупать:

Всталяем специнструмент ВАГ3308 в кронштейн датчика G28 и проверяем, попал ли его "клык" между зубцами маховика:

Когда я вставил специнструмент в свой двигатель, то обнаружил смещение кронштейна примерно на 3мм, из-за чего промах составил примерно на пол-зуба:

При этом неясно, что это: эхо предыдущего владельца, либо последствия разъединения маховика с коленвалом?

Для калибровки необходимо ослабить два болта кронштейна датчика G28, сместить кронштейн так, чтобы "клык" попал между зубцами маховика, и зажать болты кронштейна:

Без специнструмента VAG3308 и стопора коленвала VAG3242 нет возможности выставить кронштейн датчика G28 на глаз. Даже если маховик не меняли, а поставили свой родной обратно, смещение маховика на коленвале всё равно присутствует, и если у корня коленвала смещение всего лишь в десятках от милиметра исчисляется, то поверьте — на венце маховика это уже будет значительный сдвиг. Работать двигатель будет, но уже не так, как того хотел немецкий инженер.

Изменения в работе проявились ввиде незначительной прибавки на низах и более ровной работой двигателя на переходных оборотах.

Стопор коленвала VAG3242 еще есть возможность приобрести в автомагазинах за космическую сумму.
(обновлено 20.01.21): заказал на производстве партию стопоров коленвала VAG3242, желающим предлагаю приобрести (есть доставка по РФ, РБ и странам ЕС)

А вот загадочный специнструмент VAG3308 в продаже существует только в европейских интернет магазинах, и его ориентировочная стоимость с доставкой "к нам" выходит в районе $60, в кое-каких магазинах автозапчастей по коду он прибивается со сроком доставки 2-3 недели и примерно таким же ценником(ошибаюсь? дополните).

Для этого я заказал партию специнструмента VAG3308 для себя и всех желающих на производстве, и горячо рекомендую к приобретению:

Ссылка на ВАГ3308, доставка по РФ, РБ, UA, KZ и странам ЕС. (или пишите в ЛС)

Датчики частоты вращения двигателя

Конструкция и принцип действия Датчик монтируется прямо напротив ферромагнитного зубчатого колеса (поз. 7) с определенным воздушным зазором. Он имеет сердечник из магнитомягкой стали (полюсный контактный штифт, поз. 4) с обмоткой (5). Полюсный контактный штифт соединен с постоянным магнитом (1). Магнитное поле распространяется через полюсный контактный штифт, проходя в зубчатое колесо. Магнитный поток, проходящий через катушку, зависит от того, попадает ли расположение датчика напротив впадины или зуба колеса. Зубец соединяет в пучок магнитный поток рассеяния, исходящий от магнита. Через катушку происходит усиление сетевого потока. Впадина, наоборот, ослабляет магнитный поток. Эти изменения магнитного потока при вращении зубчатого колеса индуцируют в катушке синусоидальное выходное напряжение, пропорциональное скорости изменения и числу оборотов двигателя. Амплитуда переменного напряжения интенсивно возрастает с увеличением числа оборотов (несколько мВ… > 100 В). Достаточная амплитуда присутствует, начиная с минимального числа оборотов от 30 в минуту.

1. Зуб
2. Впадина
3. Опорный сигнал

Активные датчики скорости вращения

Активные датчики скорости вращения работают по магнитостатическому принципу. Амплитуда выходного сигнала не зависит от числа оборотов. Благодаря этому можно измерять скорость вращения и при очень низком числе оборотов (квазистатическое определение числа оборотов).

Дифференциальный датчик Холла

На проводящей ток пластинке, по которой вертикально проходит магнитная индукция В, поперечно к направлению тока можно снимать напряжение UH (напряжение Холла), пропорциональное направлению тока.

• а Расположение датчика
• b Сигнал датчика Холла
• большая амплитуда при маленьком воздушном зазоре
• маленькая амплитуда при большом воздушном зазоре
• с Выходной сигнал

1. Магнит
2. Датчик Холла 1
3. Датчик Холла 2
4. Зубчатое колесо

В дифференциальном датчике Холла магнитное поле вырабатывается постоянным магнитом (поз. 1). Между магнитом и импульсным кольцом (4) находятся два сенсорных элемента Холла (2 и 3). Магнитный поток, который проходит сквозь них, зависит от того, находится ли датчик скорости вращения напротив зубца или паза. Благодаря созданию разности сигналов от обоих датчиков достигается снижение магнитных сигналов возмущения и улучшенное соотношение сигнала/ шума. Боковые поверхности сигнала датчика могут обрабатываться без оцифровывания непосредственно в блоке управления.

Вместо ферромагнитного зубчатого колеса используются также многополюсные колеса. Здесь на немагнитном металлическом носителе установлен намагничивающийся пластик, который попеременно намагничивается. Эти северные и южные полюсы принимают на себя функцию зубцов колеса.

AMR-датчики

• а Размещение
• в различные моменты времени
• b Сигнал датчика AMP
• с Выходной сигнал

1. Импульсное (активное) колесо
2. Сенсорный элемент
3. Магнит

Электрическое сопротивление магнито-резистивного материала (AMP, анизотропный магниторезистивный) является анизотропным. Это означает, что оно зависит от направления магнитного поля, которое на него воздействует. Это свойство используется в AMP-датчике. Датчик находится между магнитом и импульсным кольцом. Линии поля изменяют свое направление, когда вращается импульсное (активное) колесо. В результате формируется синусоидальное напряжение, которое усиливается в схеме обработки данных и преобразуется в сигнал прямоугольной формы.

GMR-датчики

Усовершенствование активных датчиков скорости вращения отражено в использовании технологии GMR (ГМР) (Giant Magneto-Resistance). По причине высокой чувствительности по сравнению с датчиками AMP здесь возможны большие воздушные зазоры, за счет чего предполагаются использования в трудных сферах применения. Более высокая чувствительность производит меньше шумов фронта сигнала.

В ГМР-датчиках возможны также все двухпроводные порты, используемые ранее в датчиках скорости вращения Холла.

Датчик оборотов двигателя для контроллера

Понадобилось на работе контролировать обороты двигателя. Решили использовать датчик Холла. На муфту установленную на валу двигателя приклеили пару неодимовых магнитов. Для датчика Холла сделали схему на компараторе, чтобы фиксировать моменты прохождения магнита напротив датчика. Схема приведена на рис.1

Рис. 1 Принципиальная схема тахометра

Описание работы

Датчик Холла AHSS49 на каждый проход магнита, закрепленного на валу двигателя формирует импульс амплитудой около 1 вольта, со смещением относительно земляной шины на +2,5 В.

Полученный сигнал поступает на вход компаратора IC1 LM311, который формирует управляющие импульсы для выходной опто-развязки OC1 PC817, выход которой присоединяется ко входу контроллера, подтянутому через сопротивление 1-2 кОм к питанию контроллера. В промышленных контроллерах, такие резисторы предустановлены и требуется только конфигурирование входных цепей. Порог срабатывания компаратора IC1 настроен на напряжение 2,6 В. Настраивая компаратор на более высокое напряжение можно получить более узкие импульсы на выходе — это связано с тем, что импульсы на выходе датчика Холла имеют форму близкую к треугольной.

Конденсаторы С1, С2 предназначены для снижения импульсных помех и исключения ложных срабатываний компаратора.

Схема была смакетирована на самодельной монтажной плате см. рис.2 Для публикации была подготовлена разводка печатной платы см. Приложения к статье.

Рис.2 Макет схемы усиления сигнала датчика Холла

Установка датчика около муфты вала двигателя см.рис.3 Датчик Холла был установлен таким образом, чтоб при прохождении магнитов установленных на муфте они оказывались на расстоянии пимерно 5 мм напротив датчика Холла. При установке на валу двух магнитов результирующая частота на выходе платы удваивается. При установке 4 магнитов возрастает в 4 раза. Большее число магнитов устанавливается для подсчета частоты вращения низко-оборотных двигателей. Соответственно, при измерении частоты вращения двигателя результат делится на число магнитов установленных на валу двигателя.

Рис.3 Установка датчика на кронштейне вблизи муфты на валу двигателя

Выход тахометра может быть организован несколькими способами в зависимости от решаемых задач

Схема приведенная на рис. 1 при работе с промышленными контроллерами может не дать устойчивого срабатывания на каждый импульс поскольку 2 p-n перехода опто-развязки PC817 при полном открытии будут давать падение напряжения около 1 В. И , в этом случае, дискретные входы пром.контроллера выполненные на КМОП микросхемах будут срабатывать неустойчиво, в этом случае имеет смысл реализовать схему выхода на полевом N-канальном транзисторе. Вариант схемы с выходом на полевом N-канальном транзисторе приведен на рис.4 . Для управления полевым транзистором пришлось задействовать дополнительный вход контроллера (клемма Х1). В случае если входов контроллера для этого не хватает, можно использовать дополнительный источник питания + 5В, подключив его к клемме Х1. Рабочий вход (клемма Х2) замыкается полевым транзистором и сформированные импульсы поступают на вход контроллера Х2.

Рис.4 Вариант схемы с выходом на полевом N-канальном транзисторе с дополнительной гальванической развязкой

Если дополнительная гальваническая развязка выхода не нужна, можно использовать схему рис.5

Рис.5 Вариант схемы с выходом на полевом N-канальном транзисторе без дополнительной опторазвязки

Индуктивные датчики для контроля частоты вращения

Каталог бесконтактных индуктивных датчиков предназначенных для контроля частоты вращения или числа оборотов вращающихся деталей механизмов. Компактный прибор в стандартном корпусе включает в себя микроконтроллер с настройкой точки переключения потенциометром или кнопкой.

Корпус: M18x1. Расстояние срабатывания: 12 мм. Монтаж: незаподлицо. Выходной сигнал: PNP NO/NC. Настройка параметров в пределах : 3. 6000 имп/мин. Задержка при включении: 0. 15 с. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +80 °C. Материал корпуса: нержавеющая сталь. Питание: 10. 36 V DC. Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: M18x1. Расстояние срабатывания: 8 мм. Монтаж: незаподлицо. Выходной сигнал: PNP NO/NC. Настройка параметров в пределах : 3. 6000 имп/мин. Задержка при включении: 0. 15 с. Взрывозащита: с ертификат ATEX, II 3D Ex tc IIIC T80°C. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: нержавеющая сталь. Питание: 10. 36 V DC. Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: NO. Настройка параметров в пределах : 50. 3000 имп/мин. Задержка при включении: 12 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 20. 250 V AC/DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 12 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 20. 250 V AC/DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 0,5 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +70 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 20. 250 V AC/DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: NO. Настройка параметров в пределах : 50. 3000 имп/мин. Задержка при включении: 12 с. Взрывозащита: с ертификат ATEX, II 3D Ex tc IIIC T80°C. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 20. 250 V AC/DC. Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 12 с. Взрывозащита: с ертификат ATEX, II 3D Ex tc IIIC T80°C. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 20. 250 V AC/DC. Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NC. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 15 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 1 0. 36 V DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 30. 3000 имп/мин. Задержка при включении: 15 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 1 0. 36 V DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 15 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 1 0. 36 V DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 15 с. Взрывозащита: с ертификат ATEX, II 3D Ex tc IIIC T80°C. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 10. 36 V DC. Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 15 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 1 0. 36 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 15 с. Взрывозащита: с ертификат ATEX, II 3D Ex tc IIIC T80°C. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 10. 36 V DC. Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 5 с. Взрывозащита: с ертификат ATEX, II 3D Ex tc IIIC T80°C. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 10. 36 V DC. Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 15 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 1 0. 36 V DC . Подключение: разъем DIN EN 175301-803 .

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 5. 300 имп/мин. Задержка при включении: 5 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 1 0. 36 V DC . Подключение: разъем DIN EN 175301-803 .

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: NO. Настройка параметров в пределах : 5. 3600 имп/мин. Задержка при включении: 12 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 20. 250 V AC/DC . Подключение: кабель PUR, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: NO. Настройка параметров в пределах : 5. 3600 имп/мин. Задержка при включении: 0,5 с. Температурный диапазон эксплуатации: -25. +80 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 20. 250 V AC/DC . Подключение: кабель PUR, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: NO. Настройка параметров в пределах : 5. 3600 имп/мин. Задержка при включении: 12 с. Взрывозащита: с ертификат ATEX, II 3D Ex tc IIIC T80°C. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Материал корпуса: латунь, покрытая специальным слоем. Питание: 20. 250 V AC/DC. Подключение: кабель PUR, 2 м.

Корпус: M18x1. Расстояние срабатывания: 12 мм. Монтаж: незаподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 3. 3000 имп/мин. Задержка при включении: 5 с. Температурный диапазон эксплуатации: -30. +85 °C. Материал корпуса: хромированная латунь. Питание: 10. 65 V DC. Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 20 мм. Монтаж: незаподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 3. 3000 имп/мин. Задержка при включении: 5 с. Температурный диапазон эксплуатации: -30. +85 °C. Материал корпуса: хромированная латунь. Питание: 1 0. 65 V DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 20 мм. Монтаж: незаподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 3. 3000 имп/мин. Задержка при включении: 5 с. Температурный диапазон эксплуатации: -30. +85 °C. Материал корпуса: хромированная латунь. Питание: 1 0. 65 V DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M30x1,5. Расстояние срабатывания: 10 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 3. 3000 имп/мин. Задержка при включении: 5 с. Температурный диапазон эксплуатации: -30. +85 °C. Материал корпуса: хромированная латунь. Питание: 1 0. 65 V DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: M18x1. Расстояние срабатывания: 5 мм. Монтаж: заподлицо. Выходной сигнал: PNP NO. Настройка параметров в пределах : 3. 3000 имп/мин. Задержка при включении: 5 с. Температурный диапазон эксплуатации: -30. +85 °C. Материал корпуса: хромированная латунь. Питание: 10. 65 V DC. Подключение: кабель PVC, 2 м.

Датчики частоты вращения

В качестве датчиков частоты вращения в системах автоматики применяют тахогенераторы — маломощные электрические машины постоянного и переменного тока. Для преобразования частоты вращения электродвигателей в напряжение применяют тахометрические мосты.

Тахогенераторы постоянного тока

Тахогенераторы постоянного тока в зависимости от способа возбуждения выполняют двух типов: магнитоэлектрические (возбуждаемые от постоянных магнитов) и электромагнитные (возбуждаемые от специальной обмотки) (рис. 1 а, б).

Напряжение на выходе тахогенератора при постоянном потоке возбуждения U вых = Е — IR я = Се ω — IR я

где Се = ( U я — I я R я)/ ω — постоянная машины, определяется из паспортных данных.

На холостом ходу ( I =0) напряжение U вых = Е = Се ω . Следовательно, статическая характеристика тахогенератора U вых = f ( ω) при холостом ходе линейна, так как Се = const (прямая I, рис. 1, в).

Рис. 1. Датчики частоты вращения (тахометрические генераторы постоянного тока): а) с возбуждением от постоянных магнитов, б) с электромагнитным возбуждением, в) статическая характеристика

При нагрузке статическая характеристика становится нелинейной (кривая 2). изменяется ее наклон, что является следствием реакции якоря и падения напряжения в обмотке якоря тахогенератора. В реальных тахогенераторах возникает падение напряжения на щетках, что приводит к появлению юны нечувствительности (кривая 3).

Для уменьшения искажения статических характеристик тахогенераторов используют при небольших нагрузках ( I н = 0,01 — 0,02 А). Ток в цепи якоря I я = Е/( R я + R н), а выходное напряжение U вых = Е — IR я = Се ω — IR я.

Тахогенераторы постоянного тока широко применяются в автоматических системах регулирования электроприводов в качестве датчиков частоты вращения. Их достоинства — малая инерционности высокая точность, малые габариты и масса, а для магнитоэлектрических тахогенераторов еще и отсутствие источника питания. Недостаток — наличие коллектора со щетками.

Тахогенераторы переменного тока

Синхронные тахогенераторы — однофазная синхронная машина с ротором в виде постоянного магнита (рис. 2, а), У синхронных тахогенераторов с изменением угловой скорости вместе с амплитудой изменяется и частота выходного напряжения. Статические характеристики нелинейны. В динамической отношении синхронные тахогенераторы являются безинерционными элементами.

Асинхронный тахогенератор — это двухфазная асинхронная машина с полый немагнитным ротором (рис. 2, б). На статоре асинхронного тахогенератора размещаются две сдвинутые на 90 обмотки (возбуждения ОВ и генератора ОГ). Обмотка ОВ подключается к источнику переменного тока.

Рис. 2. Тахомерические генераторы переменного тока: а — синхронный, б — асинхронный

В обмотке OГ, являющейся выходной, при вращении ротора наводятся э.д.с. трансформации и вращения. Под действием э.д.с. вращения на выходе тахогенератора возникает напряжение U вых.

Статическая характеристика асинхронного тахогенератора также нелинейна. При изменении вращения ротора фаза выходного напряжения изменяется на 180°.

Асинхронные тахогенераторы используют как датчики угловой скорости, частоты вращения и ускорений. В последнем случае обмотка возбуждения асинхронного тахогенератора подключается к источнику постоянного тока.

Достоинства асинхронных тахогенераторов — надежность, малая инерционность. Недостатки — наличие на выходе остаточной э.д.с. при неподвижном роторе, относительно большие габариты.

Тахометрические мосты постоянного и переменного тока применяют в системах автоматики для создания обратной связи но частоте вращения электрических двигателей. Это позволяет упростить систему, так как отпадает необходимость в дополнительной электрической машине — тахогенераторе. При этом уменьшаются статические и динамические нагрузки на исполнительный двигатель.

Тахометрический мост постоянного тока представляет собой специальную мостовую схему (рис. 3, а), в одно из плеч которой включен якорь двигателя R я, а в другие — резисторы R1 , R2 , R п. К диагонали а b моста подводится напряжение сети U, питающее якорь двигателя, а с диагонали cd снимается напряжение U вых пропорциональное угловой скорости ω.

Рис. 3. Тахометрический мост постоянного тока (а) и бесконтактное измерительное устройство частоты вращения асинхронного двигателя (б)

Если ток в выходной цепи отсутствует, то

Решая совместную систему уравнений, получим

Напряжение на выходе тахометрического моста

где Kтм — коэффициент передачи тахометрического моста.

Погрешность тахометрического моста составляет ±(2 — 5)%. В динамическом отношении тахометрические мосты постоянного тока являются безинерционным звеном.

Для контроля частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя применяют бесконтактное измерительное устройство (рис. 3, б), содержащее измерительный трансформатор тока ТА и напряжения TV.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Датчик числа оборотов двигателя

2L несколько слов.

Первоначальный вариант данной статьи несколько лет назад был опубликован на сайте Владимира Лещенко (город Одесса) — www.alflash.narod.ru и дополнен его комментариями и рисунками — за что ему Большое Спасибо!
Всем интересующимся вопросами диагностики и ремонта рекомендую заглянуть на этот сайт — там много "пользительного", увлекательного и интересного как и для специалистов, так и для "просто автолюбителей".

Ремонт 2 L — THE
(или что не помешало бы проверить, если двигатель отказывается заводиться)
Для начала надо сразу оговорить, как и что мы будем называть.
Кто-то может со мной не согласиться – не понравятся названия, но это, я считаю, «не суть важно».Итак:
«Датчик числа оборотов ТНВД» – этот датчик расположен на верхней крышке ТНВД, крепится пружинной пластиной (два загнутых края) и гайкой на 32. К датчику подходит разъем на 2 контакта, цвет проводов: Белый и Красный. Цвет может быть и другим, зависит от марки двигателя и года выпуска.
«Клапан Высокого Давления» — этот клапан расположен на тыльной стороне ТНВД и представляет собой электромагнитный клапан, управляемый сигналами ECU . Верхняя часть клапана закрыта резиновым колпачком, под которым расположен законтренный шток, который лучше не трогать, так как при изменении его положения мы получим изменения в работе клапана (высоту подъема плунжера внутри клапана).
На остальных датчиках останавливаться не будем, так как они играют второстепенную роль…
Сопротивления:
Датчик числа оборотов, Ом 120…140
Клапан Высокого Давления, Ом 1,2.
Если при проверке сопротивления того или иного датчика обнаружатся отличия от указанных, то это будет сигналом того, что что-то у нас не в порядке…
Из некоторого опыта можно сказать, что если сопротивление датчика числа оборотов превышает указанное, то надо проверить (желательно) его работу (выходное напряжение) осциллографом при прокручивании стартером на экране (см. ниже описание). При сопротивлении 158 – 168 Ом можно почти уверенно сказать: «У этого датчика есть проблемы».
Кстати, если двигатель не заводится, код самодиагностики нормальный, сопротивление датчика тоже в норме – духом не падать. Надо снять датчик и посмотреть: выступает ли сердечник, не утоплен ли? Иногда причина может крыться и в этом.
Кроме этого, если сигналы на осциллографе какие-то путанные, то нелишней будет проверка «задатчика сигналов» для этого датчика – нет ли на зубьях данной шестеренки грязи, металлических опилок и тому подобного.
Для снятия датчика лучше все сделать таким образом:
—Отсоединить разъем от датчика.
-Отогнуть две «загнутости» пластины от краев гайки.
-Открутить головкой на 32 гайку.
-Нажимая пальцами на сам датчик и покачивая его, выдавить датчик из крышки.
-Снять крышку.
-Осушить внутренность насоса от топлива.
-Положить другую тряпку таким образом, что бы случайно упавшая деталь не заставила бы снимать сам ТНВД.
-Отогнуть крепления двух фигурных болтиков, при этом помнить, что сильно эти пластины отгибать нельзя, могут сломаться.
Заглянем в Блок Управления:
-обратим внимание на транзистор D 852. Именно он и управляет Клапаном Высокого Давления. Можно его выпаять и проверить.
Обратим так же внимание на:
-наличие 12 В на стабилитроне;
-наличие 5 В (если точнее, то 4.95) на диодах (красные с белой полоской), если есть подозрение, что кто-то лазил и мог их «спалить»;
-«дорожки» на предмет их целостности и лучше всего подозрительные места «прозвонить».
Ищем надписи около «ног»:« Ne +», « Ne », « SPV ».
Первые две «уходят» на датчик числа оборотов ТНВД, а « SPV » – это сигнал для управления «Клапаном Высокого Давления».
Для проверки работоспособности датчика числа оборотов ТНВД будем подсоединяться к «ноге» « Ne +». При прокручивании стартером на экране мы увидим красивую и ровную синусоиду с одинаковой скважностью – если датчик исправный. Если же он неисправный – на экране будет «пила» изменяющаяся по величине ( пока возможности воспроизвести все это зрительно).
При включенном зажигании и при снятом разъеме датчика числа оборотов ТНВД, на Белом и Красном проводах должно быть одинаковое напряжение: по 0.65 — 0.75 В. Если же напряжение другое – надо искать причину.
Работоспособность «Клапана Высокого Давления» можно проверить и не выкручивая его.

Для проверки клапана "высокого давления" надо при прокручивании стартером подать на « Черный провод с Красной полосой вдоль » отрицательное напряжение, при условии, что на втором проводе присутствует "+".
Если клапан исправный, то двигатель должен завестись и сразу же набрать большие обороты. При этом из выхлопной трубы будет «валить» черный дым – естественно, ведь мы открыли клапан «напрямую»( разъем рассоединен).
Работоспособность «Датчика числа оборотов ТНВД» можно проверить таким образом: при включенном зажигании , снятом и подсоединенном датчике «поводить» вблизи от его сердечника обыкновенной пилкой по металлу. При рабочем датчике должен срабатывать «Клапан Высокого Давления».
Не всегда, но можно на некоторое время попробовать «восстановить» этот датчик. Для этого надо снять с него разъем и кратковременно подать на него +12 В.
Некоторые примечания
Код 11 ( TPS ) система может показывать еще и в том случае, если TPS установлен неправильно.
Если проявился такой симптом: «…заводится нормально, но когда нагреется – внезапно глохнет, а потом, когда остынет — снова заводится и работает нормально», то не надо винить в этом плунжер, хотя симптомы похожие, а следует обратить внимание на «Датчик Числа Оборотов ТНВД», скорее всего в нем появился внутренний обрыв обмотки. Коды самодиагностики – обычные. Иногда неисправность данного датчика можно выявить таким способом: когда машина заглохла таким образом, надо кратковременно подать на датчик 12 В. Потом снова соединить разъем и попробовать завести двигатель.
При перемотке обмотки датчика числа оборотов надо следить за тем, что бы окончательное сопротивление обмотки находилось в пределах от 110 до 140 Ом. Заливать обмотку лучше всего двухкомпонентным герметиком, предварительно проверив его стойкость к разъеданию топливом.
На некоторых моделях БУ машин может и не показывать при самодиагностике неисправность «Датчика Числа Оборотов ТНВД», хотя все остальные и показывает. С чем это связано — пока не выяснено.
На некоторых моделях БУ машин может показывать код неисправности «Датчика Числа Оборотов» «9». Есть такая странность…