微特电机第三章-测速发电机.ppt

测速发电机是一种测量转速的信号元件，它将输入的机械转速变换成为电压信号输出。要求：输出电压与转速成正比，U2=Kn,并保持稳定；剩余电压(转速为零时的输出电压)要小；输出电压的极性或相位能反映被测对象的转向；温度变化对输出特性的影响小；灵敏度高，即输出电压对转速的变化反应灵敏，输出特性斜率要大；转动惯量和摩擦转矩小，以保证反应迅速。3.测速发电机主要类型:测速发电机直流交流异步同步电磁式永磁式3.测速发电机1.直流测速发电机3.测速发电机工作原理与普通直流发电机相同。当线圈在两个磁极间转动时，线圈的有效段(切割磁场的两段)部分便产生感应电流。1.直流测速发电机的输出特性空载时，Ia=0,Ua=Ea负载时，3.测速发电机电枢电势为：测速发电机输出电压和转速的关系称为输出特性可见，理想情况下C为常数。所以，直流测速发电机负载时的输出特性仍然是一条直线。负载电阻越大，直线斜率就越大。实际情况是，输出特性会偏离直线，如图中虚线所示。nUa03.测速发电机产生误差的原因和改进方法(要求了解)电枢反应对策：选用较大气隙和较小线负荷；转速不超过最大线性工作速度，负载电阻不小于最小负载电阻；补偿绕组；3.测速发电机电刷接触电压降对策：选用导电性能较好的电刷3.测速发电机电刷位置的影响温度的影响对策：将磁路设计的较饱和；在励磁回路中串电阻；在励磁回路中串联具有负温度系数的热敏电阻；励磁回路由恒流源供电纹波的影响直流测速发电机在?和n固定时，输出电压也不是稳定的直流电压，而总带有微弱的波动，成为纹波对策：增加支路元件数，电枢采用斜槽结构，无槽3.测速发电机线性误差?U%最大线性工作转速nm输出斜率Kg最小负载电阻RL不灵敏区?n输出电压的不对称度直流测速发电机的性能指标3.测速发电机2.交流测速发电机一、分类1）同步测速发电机因感应电势频率随转速而变，致使电机本身的阻抗及负载阻抗均随转速而变化，因此，输出电压不再与转速成正比关系，应用较少。2）异步测速发电机结构与杯形转子交流伺服电动机类似，由内、外定子，非磁性材料制成的杯形转子等部分组成。定子上放置两个在空间相互垂直的单相绕组，一个为励磁绕组，另一个为输出绕组。3.测速发电机3.测速发电机3.测速发电机3.测速发电机3.测速发电机3.测速发电机3.测速发电机3.测速发电机因此，当测速发电机励磁绕组加上电压，电机以转速n旋转时，测速发电机的输出绕组将产生输出电压,其频率和励磁电源频率f相同，与转速n无关。输出电压的大小与转速n成正比。当电机反转时，由于转子杯中的电动势、电流及其产生的磁通相位都与原来相反，故的相位也与原来相反。或分别以?1和?2方向为直轴?d和交轴?q方向。则?d的幅值恒定时，异步测速发电机的输出特性3.测速发电机输出特性转速标幺值：由于输出特性分母含有B(n*)2项，故特性是一条曲线。产生误差的原因及减小的措施：气隙磁通?d的变化；励磁电源的影响；温度的影响。3.测速发电机气隙磁通?d的变化改进措施：减小励磁绕组漏阻抗；增大转子电阻；提高励磁电源频率3.测速发电机励磁电源的影响电源电压幅值不稳定，会直接引起输出电压的波动。频率的变化对输出电压的大小和相角也有明显的影响。随着频率的增加，在电感性负载时，输出电压稍有增长；而在电容性负载时，输出电压的增加比较明显；在电阻负载时，输出电压的变化是最小的。频率的变化对相角的影响更为严重。因为频率的增加使得电机中的漏阻抗增加，输出电压的相位更加滞后。但当转子电阻较大时，相位滞后的要小一些。此外，波形的失真会引起输出电压中含有高次谐波分量。3.测速发电机温度的影响电机温度的变化，会使励磁绕组和空心杯转子的电阻以及磁性材料的磁性能发生变化，从而使输出特性发生改变。温度升高使输出电压降低，而相角增大。为此，在设计空心杯时应选用电阻温度系数较小的材料。在实际使用时，可采用温度补偿措施。最简单的方法是在励磁回路、输出回路或同时在两个回路串联负温度系数的热敏电阻来补偿温度变化的影响。3.测速发电机异步测速发电机的技术指标：线性误差相位误差3.测速发电机剩余电压（零速电压）转速为零时输出绕组所产生的电压，包括基波分量和高次谐波分量。一般几十毫伏。剩余电压对输出特性的影响3.测速发电机