Une génératrice tachymétrique est un instrument qui mesure la vitesse de rotation d’un arbre à l’aide d’un signal électrique généré en interne. Ce signal ou tension de référence est généré en fournissant au tachymètre une connexion directe à l’arbre faisant tourner le mécanisme interne du générateur à la même vitesse que l’arbre. La tension générée est ensuite lue par les circuits du tachymètre et affichée sur un affichage ou transmise à un dispositif externe tel qu’un régulateur de vitesse. Les instruments sont calibrés avec précision et la tension de sortie exacte du générateur à une vitesse donnée est un facteur connu permettant des lectures précises de la vitesse de rotation. En termes de fonctionnement et de construction, les générateurs tachymétriques se répartissent en trois catégories de base : les types à courant continu (CC), à courant alternatif (CA) et à aimant permanent.
Des lectures précises de la vitesse de rotation sont essentielles au bon fonctionnement de nombreuses machines, en particulier lorsque des charges variables et des entrées de puissance sont impliquées. Les dispositifs d’installation tels que les contrôleurs de vitesse de moteur utilisent souvent la tension de sortie d’un générateur tachymétrique comme référence pour contrôler la vitesse des moteurs qu’ils entraînent. Ces petits générateurs sont entraînés par les arbres de sortie du moteur ou des machines soit au moyen d’une connexion directe donnant un rapport de rotation de 1:1 ou via un entraînement auxiliaire soigneusement calibré. Lorsque la machine tourne, elle entraîne le générateur qui produit une tension différente en amplitude et en fréquence en fonction de la vitesse de rotation. Cette tension est ensuite envoyée à un appareil de lecture ou à un variateur de vitesse du moteur.
La construction de base de tous les types de générateurs tachymétriques suit de près celle des moteurs électriques conventionnels avec un rotor tournant dans un stator fixe. Les tachymètres à courant continu comportent un ensemble d’aimants permanents autour de la surface intérieure du stator et un rotor avec plusieurs ensembles d’enroulements connectés à un commutateur. Lorsque le rotor est tourné dans le champ magnétique du stator, un courant électrique est généré dans ses enroulements. Ce courant est transféré hors du tachymètre via un ensemble de balais de charbon qui fonctionnent sur le collecteur.
Les types AC ont deux jeux de bobines de fil dans le stator, dont l’un est alimenté en tension alternative. Cela induit une tension secondaire dans l’autre bobine similaire à la bobine secondaire dans un transformateur. Le rotor de la génératrice tachymétrique AC offre un chemin de court-circuit pour la tension alternative similaire au rotor des moteurs à cage d’écureuil. Lorsque le rotor est tourné dans les deux enroulements du stator, cela affecte la relation entre les enroulements primaire et secondaire qui, à son tour, affecte la tension secondaire. Cela signifie que la tension secondaire dépend de la vitesse à laquelle tourne le rotor, fournissant ainsi une tension de référence connue pour mesurer la vitesse de rotation de la machine.
Le générateur tachymétrique à aimant permanent fonctionne de manière similaire aux types à courant continu, à l’exception d’une disposition inversée d’un aimant placé sur le rotor et des bobines dans le stator. Lorsque le rotor tourne dans le stator, le courant électrique de référence est induit dans les enroulements du stator. Dans les trois cas, la tension produite par la génératrice tachymétrique est directement proportionnelle à la vitesse à laquelle elle tourne. Cela permet à des circuits indépendants d’afficher la vitesse de rotation sur un affichage graphique ou d’utiliser les informations comme référence pour contrôler la vitesse de la machine.