当前课程知识点:电气控制系统装接与调试 > 项目二、电动机及位置检测装置 > 任务二、测速发电机 > 测速发电机
大家好 今天
我们一起来学习一下
《电气控制系统装接与调试》
中一种重要的位置检测装置
测速发电机
测速发电机是一种测量转速的元件
它将输入的机械转速转换为
电压信号输出
这就要求测速发电机的输出电压与
转速成正比
且对转速的变化反应灵敏
测速发电机分为交流和直流两大类
交流测速发电机分为同步式
和异步式两类
这里仅介绍异步的
它的结构和杯形转子伺服电动机相同
如图所示
交流测速发电机的定子
有两个轴线互相垂直的绕组
①一个是励磁绕组W1
匝数为N1
②另一个是输出绕组W2
匝数为N2
交流测速发电机的转子是空心杯转子
用电阻率较大的
非磁性材料磷青铜制成
在杯形转子内还装有一个由
硅钢片叠成的铁心
与杯形转子外部的铁心相对固定
称为内定子
这是为了减小磁路的磁阻
我们下来看一下
交流测速发电机的工作原理
测速发电机的励磁绕组接到稳压的
交流电源上 励磁电压为U1
交变磁通为Φ1
当转子静止时
由于脉动磁通与输出绕组的轴线垂直
Φ1与W2没有交链
所以输出绕组无感应电动势
输出电压U2=0
当转子被主电动机拖动
以转速n旋转时
杯形转子切割Φ1
在转子中感应出电动势Er
他的方向由右手定则确定
如图所示
由于Φ1是随时间作正弦变化的
所以Er也是正弦电动势
它的频率也是f1
电动势的有效值如公式所表示
电动势Er在杯形转子中
产生频率相同的转子电流Ir
Ir产生了同样是以f1为频率的
脉动磁通Φr
这个脉动磁通Φr与输出绕组的
轴线方向一致
因而在输出绕组中感应出频率为
f1的电动势E2
产生出输出电压U2
它的大小与转速n成正比
那么 测速发电机的输出特性
是什么样的呢
在理想条件下
当输出绕组开路时
输出特性为右边上图中的曲线1
当输出绕组接有负载时
输出特性为曲线2
然而测速发电机在实际工作时
输出特性并不是线性的
而是如右边下图所表示的
因为励磁绕组与杯形转子之间的
关系如同变压器的一次
二次绕组之间的关系
Φ1是励磁电流与
转子电流共同产生的
而转子电动势和转子电流与
转子转速有关
因此 当转速变化时
励磁电流和磁通Φ1都将发生变化
这样 就破坏了输出电压与
转速n的线性关系
我们再来看另外一种测速发电机
直流测速发电机
直流测速发电机是一种
微型直流发电机
它的定子和转子的结构均与
直流发电机基本相同
直流测速发电机按励磁方式分为
他励式和永磁式两种
下面的图就是
他励测速发电机的接线图
直流测速发电机的输出电压
U2与转速n成正比
它的极性与转速方向有关
输出特性在理想情况下是一条直线
如图所表示的实线
输出电压U2的大小
除了与转速有关外
还与负载电阻RL的大小有关
RL越小 电流I2越大
当转速为一定值时
输出电压U2下降得也就越多
而且当负载增大RL减小时
线性误差将增加
特别是在高速时
引起该误差的主要原因是
电枢电流的去磁作用
和发电机温度的变化
要减小由于电枢电流的
去磁作用所造成的输出特性的非线性
使用时 就要求负载电阻尽可能
取得大一些
以确保控制系统的精度
好了 同学们
这次课程就上到这里
我们下次再见
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