測速發(fā)電機(jī)及應(yīng)用

電機(jī)與拖動主講人：王娜目錄/CONTENTS01/輸出特性02/直流測速發(fā)電機(jī)的誤差及其減小方法03/交流測速發(fā)電機(jī)05/測速發(fā)電機(jī)應(yīng)用04/交流測速發(fā)電機(jī)工作原理測速發(fā)電機(jī)按勵磁方式不同，直流測速發(fā)電機(jī)可分為電磁式和永磁式兩大類。其結(jié)構(gòu)和工作原理與普通直流發(fā)電機(jī)基本相同。直流測速發(fā)電機(jī)原理電路一、輸出特性當(dāng)直流測速發(fā)電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速為n，且勵磁磁通恒定不變時，電樞電動勢為輸出特性是指輸出電壓Ua與輸入轉(zhuǎn)速n之間的函數(shù)關(guān)系。當(dāng)接負(fù)載時，電壓平衡方程式為測速發(fā)電機(jī)可以看出，只要保持

不變，Ua與n之間就成正比關(guān)系。當(dāng)負(fù)載RL變化時，將使輸出特性斜率發(fā)生變化。由于負(fù)載電流，可得不同負(fù)載時的理想輸出特性改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，Ua的極性隨之改變。測速發(fā)電機(jī)二、直流測速發(fā)電機(jī)的誤差及其減小方法在實(shí)際運(yùn)行中，Ua~n之間并不能嚴(yán)格地保持正比關(guān)系，即存在誤差?，F(xiàn)在分析產(chǎn)生誤差的主要原因和解決方法。1.電樞反應(yīng)的影響當(dāng)發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載后，電樞中有電流Ia通過，故產(chǎn)生電樞磁場。電樞磁場的大小與電樞電流Ia有關(guān)。由于電樞磁場的存在，使氣隙中的合成磁場產(chǎn)生畸變及飽和去磁，這種作用稱為電樞反應(yīng)。為了減小電樞反應(yīng)對輸出特性的影響，在直流測速發(fā)電機(jī)的技術(shù)條件中標(biāo)有最高轉(zhuǎn)速和最小負(fù)載電阻。磁路飽和時，電樞反應(yīng)有去磁效應(yīng)。負(fù)載電阻越小或轉(zhuǎn)速越高，去磁效應(yīng)越強(qiáng)。電樞反應(yīng)對輸出特性的影響測速發(fā)電機(jī)為改善輸出特性，必須削弱電樞反應(yīng)的去磁影響，盡量使電機(jī)的氣隙磁通保持不變。常采用下列措施：（1）對電磁式直流測速發(fā)電機(jī)，可以在定子磁極上安放補(bǔ)償繞組；（2）設(shè)計(jì)時應(yīng)選取較小的線負(fù)荷，并適當(dāng)加大電機(jī)的氣隙；（3）使用時，負(fù)荷電阻不應(yīng)小于規(guī)定值。測速發(fā)電機(jī)三、交流測速發(fā)電機(jī)交流測速發(fā)電機(jī)分為同步測速發(fā)電機(jī)和異步測速發(fā)電機(jī)兩大類。同步測速發(fā)電機(jī)定子輸出繞組感應(yīng)電動勢的大小和頻率都隨轉(zhuǎn)速n的變化而變化，不宜用于自動控制系統(tǒng)中。目前在自控系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的是空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)。同步測速發(fā)電機(jī)：永磁式、感應(yīng)子式和脈沖式三種。1.交流測速發(fā)電機(jī)的分類測速發(fā)電機(jī)2.異步測速發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)異步測速發(fā)電機(jī)的定子上有兩相正交繞組，其中一相接電源勵磁，另一相則用作輸出電壓信號。鼠籠轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，但性能較差；空心杯形轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)性能好，是目前應(yīng)用最廣泛的一種交流測速發(fā)電機(jī)。定子Nf為勵磁繞組，N2為正交的輸出繞組。轉(zhuǎn)子為非磁空心杯，杯壁可看成是無數(shù)條鼠籠導(dǎo)條緊密靠在一起排列而成。杯形轉(zhuǎn)子感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子有鼠籠式和非磁性空心杯式兩種。

測速發(fā)電機(jī)四、交流測速發(fā)電機(jī)工作原理

n=0時，輸出電壓U2=0感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)工作原理時，→→→，其大小為當(dāng)忽略勵磁繞組的電阻和漏電抗時，，即一定時，也保持不變。由于脈振軸線與輸出繞組正交，不在中產(chǎn)生電動勢。也就是當(dāng)時，輸出電壓。測速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n時，U2∝n當(dāng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割勵磁磁場產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電動勢，其大小為為電動勢常數(shù)。，旋轉(zhuǎn)電動勢頻率為f。因?qū)l的電阻較大，其漏電抗可以忽略，因而轉(zhuǎn)子電流與電動勢相位相同。輸出電壓的頻率為勵磁電源頻率，有效值正比與轉(zhuǎn)速。感應(yīng)測速發(fā)電機(jī)工作原理忽略中的漏阻抗壓降時，

或測速發(fā)電機(jī)五、測速發(fā)電機(jī)應(yīng)用改變轉(zhuǎn)速n，只需調(diào)節(jié)。作速度測量元件圖2-34是一個單閉環(huán)恒速控制系統(tǒng)。用直流測速機(jī)作速度檢測元件，使電機(jī)M恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。恒速控制系統(tǒng)測速發(fā)電機(jī)接上測速機(jī)時：在增加過程中，，接近時，就出現(xiàn)，產(chǎn)生制動力矩，使系統(tǒng)很快停留在的位置上。系統(tǒng)框圖如圖所示。不接測速機(jī)時：，當(dāng)時，，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，使（）縮小；當(dāng)時，，但由于慣性的作用，n并不為0，而是繼續(xù)向增大的方向轉(zhuǎn)動；到出現(xiàn)