電機(jī)測速方法的研究

1、電機(jī)測速方法的研究摘要：分析討論了幾種常用的電機(jī)測速方法的特點(diǎn)和應(yīng)用，對(duì)不同使用場合，選擇合適的測速測試方法構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)具有實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：電機(jī)測速引言數(shù)控系統(tǒng)中，檢測是不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在機(jī)床中，最關(guān)鍵的檢測環(huán)節(jié)就是電機(jī)的進(jìn)給速度和位置的測試。為了提高機(jī)床中電機(jī)的調(diào)速與伺服性能，如調(diào)速精度、穩(wěn)定性和快速性，均采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，從而需要檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速。其檢測方法多種多樣，且與選 擇的傳感器類型有關(guān)。 但概括起來主要有脈沖數(shù)字式，電壓模擬式及專用集成電路方式。我們?cè)谶x配的時(shí)侯要根據(jù)不同的場合全面衡量。因此，以下討論了幾種不同的測速方法。1采用永磁式測速發(fā)電機(jī)永磁式直流測速發(fā)電機(jī)是一種將轉(zhuǎn)

2、子速度轉(zhuǎn)化為電氣信號(hào)的機(jī)電式信號(hào)元件，是伺服系統(tǒng)中基本元件之一。作為測速、校正，解算元件，他被廣泛應(yīng)用于各種速度和位置控制系統(tǒng)中。永磁式測速發(fā)電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子和電刷部件等組成。一般情況下自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)其元件的要求主要是高的精確度、靈敏度、可靠性等。因此永磁式直流測速發(fā)電機(jī)在電氣性能方面應(yīng)滿足以下要求：（1）輸出電壓和轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系（2）溫度變化對(duì)輸出特性影響?。? ）輸出電壓波紋?。?）正反轉(zhuǎn)的輸出特性應(yīng)該一致試驗(yàn)中采用的永磁式直流測速發(fā)電機(jī)的參數(shù)為直流測速發(fā)電機(jī)型號(hào)額定轉(zhuǎn)速（r/mi n ）RL ( KQ )絕緣等級(jí)工作方式HK10300010E連續(xù)交流測速發(fā)電機(jī)型號(hào)額定轉(zhuǎn)速（r/mi

3、n ）額定勵(lì)磁 電壓（V）額定勵(lì)磁 電流（A）額定頻率（Hz）絕緣等級(jí)工作方式HK2718001100.04750E連續(xù)測量結(jié)果:直流測速發(fā)電機(jī)空載時(shí)的轉(zhuǎn)速輸出電壓（V）0.250.490.7470.9941.4921.9882.4852,9793.4693.9414.4544.9355.9406.9727.9038.8779.85810.911236對(duì)50.310014920130040050060070079890210012014016017919222應(yīng).3.6.8.8.8.1.30.1001598095轉(zhuǎn).80速5（r/mi8n)直流測速發(fā)電機(jī)帶載時(shí)的轉(zhuǎn)速輸0. 250.40.70.

4、91.41.92.42,93.43.94.44.85.96.87.88.89.1012出85428883727658481620940369580278.8電6225壓(V)對(duì)50100150200300400502600700797900996120140160179192225應(yīng).8.8.3.5.2.54225.3990802轉(zhuǎn).5.6.9速(r/min)交流測速發(fā)電機(jī)空載時(shí)的轉(zhuǎn)速（殘余電壓=0.328V）輸出電0. 30.50.70.91.31.72.12 .3.34.14.95.76.57.38.18.910壓286834285367515627850647653503642.1（V）

5、對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)50.510015020030240049760180410012014016018019922024速.4.8.8.5.1.2.5.51.20.11.80.803.81.193(r/mi n).8交流測速發(fā)電機(jī)帶載時(shí)的轉(zhuǎn)速（殘余電壓=0.328V）輸出電0. 30.40.60.81.01.31.72.02.63.23.84.55.15.76.36,97.壓2864560488923622454882100311103681(V)9對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)50.610015019930139650559780310011914015917919922024速.3.5.2.8.1.5.1.109.14.28

6、.89.45.5094(r/min).12采用周編碼器測試隨著數(shù)字測速的完善和發(fā)展，在速度回路中用數(shù)字測速裝置代替測速電機(jī)，不但可提高測速精度，擴(kuò)大測速范圍，還可大大簡化系統(tǒng)體積結(jié)構(gòu)，這對(duì)設(shè)計(jì)高精度，高分辨率，小型化的測速尤為重要。數(shù)字測速是多種多樣的，有脈沖測速，光柵等。本試驗(yàn)采用使用廣泛的增量式編碼器。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。測量結(jié)果：直流測501001502013004050060070079790110012014016017919922025速發(fā)電.4.10.7.9.3.702.4205.37.59.806機(jī)

7、轉(zhuǎn)速3.5(n/pm)交流測511001502003004050260070179690199612014016017919922025速發(fā)電.2.20.9.4.9.2.73.72.525.39.58.602機(jī)轉(zhuǎn)速2.9(n/pm)3米用無接觸式轉(zhuǎn)速表測速在工程實(shí)踐中，經(jīng)常會(huì)遇到各種需要測量轉(zhuǎn)速的場合，例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)，機(jī)床主軸等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的試驗(yàn)， 運(yùn)動(dòng)和控制中，常常需要分時(shí)或連續(xù)測量和顯示其轉(zhuǎn)速。 有些場合 對(duì)轉(zhuǎn)速測量的要求精度一般化， 有些場合則要求較高的測量精度。 所以，無接觸式轉(zhuǎn)速表具 有操作方便，通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。測量結(jié)果:直流測速發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)速(n/pm)49. 7100.1150

8、.2202.1300.6400.2500.9600.8700.6797.5900.4999.81200.2140016011795199822102505交流測50.1101150200300400502600700797900996120140160179202225速發(fā)電.2.2.9.4.5.2.3.8.1.7.84214000904機(jī)轉(zhuǎn)速(n/pm)幾種不同測速方法的測量結(jié)果比較3000 25002000150010001357911 13 15 17 19 21 23 25抽編碼器表電壓3000制扁碼器表電壓4總結(jié)由表可以看出，在低速時(shí)，采用交直流測速發(fā)電機(jī)誤差較大， 曲線非線性，利用軸編碼 器或者無接觸式轉(zhuǎn)速