1、精選課件1測速發電機測速發電機 精選課件2主要內容主要內容v1.直流測速發電機直流測速發電機v2 交流測速發電機交流測速發電機 v3. 測速發電機的應用（在自動控制領域中）測速發電機的應用（在自動控制領域中）精選課件3測速發電機測速發電機 v測速發電機是一種測量轉速的微型發電機，它把輸入的機械轉速變換為電壓信號輸出，并要求輸出的電壓信號與轉速成正比，即v測速發電機分直流測速發電機和交流測速發電機兩大類。精選課件41.直流測速發電機直流測速發電機1. 工作原理工作原理v直流測速發電機實際就是一種微型直流發電機，按定子磁極的勵磁方式分為電磁式和永磁式（他勵）。Uf If電磁式電磁式永磁式永磁式TG

2、RLI UE TGRLE 精選課件5v直流測速發電機的工作原理與一般直流發電機相同，如圖所示。在恒定的磁場 中，外部的機械轉軸帶動電樞以轉速 旋轉，電樞繞組切割磁場從而在電刷間產生感應電動勢為精選課件6 在空載時，直流測速發電機的輸出電壓就是電樞感應電動勢：顯然輸出電壓 與 成正比。有負載時，若電樞電阻為 負載電阻為 不計電刷與換向器間的接觸電阻，則直流測速發電機的輸出電壓為精選課件7v整理后得C為輸出特性斜率。v如圖所示， 為直流測速發電機輸出特性的斜率，當 、 及 都不變時，輸出電壓 與轉速成線性關系。對于不同的負載電阻 ，輸出特性的斜率 不同，負載電阻越小，斜率 也越小 v整理后得C為輸

3、出特性斜率。v如圖所示， 為直流測速發電機輸出特性的斜率，當 、 及 都不變時，輸出電壓 與轉速成線性關系。對于不同的負載電阻 ，輸出特性的斜率 不同，負載電阻越小，斜率 也越小 v整理后得C為輸出特性斜率。v如圖所示， 為直流測速發電機輸出特性的斜率，當 、 及 都不變時，輸出電壓 與轉速成線性關系。對于不同的負載電阻 ，輸出特性的斜率 不同，負載電阻越小，斜率 也越小 精選課件8v2. 誤差分析誤差分析 直流測速發電機的輸出電壓與轉速要嚴格保持正比關系在實際中是難以做到的，其實際的輸出特性為圖下圖中實線，造成這種非線性誤差的原因主要有以下三個方面： （1）電樞反應 直流測速發電機負載時電樞

4、電流會產生電樞反應，電樞反應的去磁作用使氣隙磁通減小，使輸出電壓與轉速不成正比。精選課件9（2）溫度的影響 如果直流測速發電機長期使用，其勵磁繞組會發熱，其繞組阻值隨溫度的升高而增大，勵磁電流因此而減小，從而引起氣隙磁通 減小，輸出電壓減小。（3）接觸電阻 如果電樞電路總電阻包括電刷與換向器的接觸電阻，它們是非線性電阻，會產生壓降，從而產生誤差。精選課件102 交流測速發電機交流測速發電機 交流測速發電機分為同步測速發電機和異步測速發電機。常用異步測速發電機。 交流異步測速發電機（1）工作原理 交流異步測速發電機與交流伺服電動機的結構相似，其轉子結構有籠型的，也有杯型的，在自動控制系統中多用空

5、心杯轉子異步測速發電機。精選課件11 空心杯轉子異步測速發電機定子上有兩個在空間上互差90電角度的繞組，一為勵磁繞組，另一為輸出繞組，如圖所示。精選課件12v當定子勵磁繞組外接頻率為 的恒壓交流電源 勵磁繞組中有電流 流過，在直軸（即 d軸）上產生以頻率 脈振的磁通 。v在轉子不動時，脈振磁通 在空心杯轉子中感應出變壓器電勢（空心杯轉子可以看成有無數根導條的籠式轉子，相當于變壓器短路時的二次繞組，而勵磁繞組相當于變壓器的一次繞組），產生的磁場與勵磁電源同頻率的脈振磁場 ，也為d 軸，都與處于q 軸的輸出繞組無磁通交鏈，不產生電動勢。v在轉子轉動時，轉子切割直軸磁通 ，在杯型轉子中感應產生旋轉電

6、勢 ，其大小正比于轉子轉速n，并以勵磁磁場 的脈振頻率f 交變，又因空心杯轉子相當于短路繞組，故旋轉電勢 在杯型轉子中產生交流短路電流 ，其大小正比于 ，其頻率為 的交變頻率f ，若忽視杯型轉子的漏抗的影響，那么電流 所產生的脈振磁通 的大小正比于 ，在空間位置上與輸出繞組的軸線（q 軸）一致，因此轉子脈振磁場 與輸出繞組相交鏈而產生感應電勢E ，據上分析有精選課件133. 測速發電機的應用測速發電機的應用v測速發電機的作用是將機械速度轉換為電氣信號，常用作測速無件、校正元件、解算元件，與伺服電機配合，廣泛使用于許多速度控制或位置控制系統中，如在穩速控制系統中，測速發電機將速度轉換為電壓信號作

7、為速度反饋信號，可達到較高的穩定性和較高的精度。精選課件14幾種常見測速發電機幾種常見測速發電機精選課件15精選課件16直流測速發電機直流測速發電機的輸出特性的輸出特性v靜態特性精選課件17v動態特性是指輸入一個階躍轉速時，輸出信號電壓隨時間的變化規律。（電壓平衡方程式）（轉矩平衡方程式）消元中間變量后得到一個微分方程式：（電壓平衡方程式）（轉矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）（轉矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）（轉矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）（轉矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）（轉矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）精選課件18此時，動態方程和靜態方程的式子相同。空載時的直流測速發電機是一個理想的比例元件。空載時的直流測速發電機是一個理想的比例元件。同理，可以加入感性負載。得到一個微分方程。解微分方程，可以得到輸出電壓的過度過程時間函數。看圖可以發現：直流測速發電機加入一個階躍轉速信號，輸出電壓的變化會趨于一個定值。a( )(1)btfafeUtUea