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测速发电机

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  • 发布时间:2015/11/10 15:53:10
  • 作者:银河电气
定义
测速发电机是一种检测机械转速的电磁装置,它能把机械转速变换成电压信号,其输出电压与输入的转速成正比关系,在自动控制系统和计算装置中通常作为测速元件、校正元件、解算元件和角加速度信号元件等。
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测速发电机的分类

  测速发电机分为直流测速发电机和交流测速发电机,按结构和工作原理的不同可以分为以下类型测速发电机。

测速发电机分类

测速发电机分类

  同步测速发电机的输出电压虽然也与转速成正比,但输出电压的频率也随转速而变化,所以只作指示元件用;异步测速发电机是目前应用最多的一种,尤其是空心杯转子异步测速发电机性能较好。直流测速发电机存在机械换向问题,会产生火花和无线电干扰,但它的输出不受负载性质的影响,也不存在相角误差,所以在实际中的应用也较广泛。

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自动控制系统对测速发电机的要求

  自动控制系统对测速发电机的要求主要是精确度高、灵敏度高、可靠性好等。

  具体为:

  1、 输出电压与转速保持良好的线性关系;

  2、 剩余电压(转速为零时的输出电压)要小;

  3、 输出电压的极性和相位能反映被测对象的转向;

  4、 温度变化对输出特性的影响小;

  5、 输出电压的斜率大,即转速变化所引起的输出电压的变化要大; (6)摩擦转矩和惯性要小。

  此外,还要求它的体积小、重量轻、结构简单、工作可靠、对无线电通讯的干扰小、噪声小等。

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引起测速发电机的误差的原因

01直流测速发电机

  在理想情况下,直流测速发电机输出特性为一条直线,而实际上输出特性并不是一条精确的直线。

  引起误差的主要原因是:电枢反应的去磁作用,电刷与换向器的接触压降,电刷偏离几何中性线,温度的影响等。因此,在使用时必须注意电机的转速不得超过规定的最高转速,负载电阻不小于给定值。在精度要求严格的场合,还需要对测速机进行温度补偿。纹波电压造成了输出电压不稳定,降低了测速发电机的精度。

02感应式测速发电机

  当感应式测速发电机的励磁绕组产生的磁通保持不变,转子不转时输出电压为零,转子旋转时切割励磁磁通产生感应电动势和电流,建立横轴方向的磁通,在输出绕组中产生感应电动势,从而产生输出电压。输出电压的大小与转速成正比,但其频率与转速无关,等于电源的频率。

  感应式测速发电机理想的输出特性也是一条直线,但实际上并非如此。引起误差的主要原因是:磁通的大小和相位都随着转速而变化,负载阻抗的大小和性质,励磁电源的性能,温度以及剩余电压,其中剩余电压是误差的主要部分。

03同步测速发电机

  同步测速发电机定子输出绕组感应电动势的大小和频率都随转速n的变化而变化,致使发电机本身的内阻抗和负载阻抗的大小也随转速而改变,所以不宜用在自动控制系统中。

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测速发电机的应用

  测速发电机在自动控制系统和计算装置中可以作为测速元件、校正元件、解算元件和角加速度信号元件。

01转速自动调节系统

  测速发电机耦合在电动机轴上作为转速负反馈元件,其输出电压作为转速反馈信号送回到放大器的输入端。调节转速给定电压,系统可达到所要求的转速。

02位置伺服控制系统的速度阻尼及校正

  在直流伺服电动机的轴上耦合一台直流测速发电机,测速发电机也作转速反馈元件,但其作用却不同于转速自动调节系统,该系统中转速反馈是用于位置的微分反馈的校正,起速度阻尼作用。

03自动控制系统的解算

  测速发电机作为控制系统中的解算元件,既可用作积分元件,也可用作微分元件。


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