测速发电机及应用

电机与拖动主讲人：王娜目录/CONTENTS01/输出特性02/直流测速发电机的误差及其减小方法03/交流测速发电机05/测速发电机应用04/交流测速发电机工作原理测速发电机按励磁方式不同，直流测速发电机可分为电磁式和永磁式两大类。其结构和工作原理与普通直流发电机基本相同。直流测速发电机原理电路一、输出特性当直流测速发电机的输入转速为n，且励磁磁通恒定不变时，电枢电动势为输出特性是指输出电压Ua与输入转速n之间的函数关系。当接负载时，电压平衡方程式为测速发电机可以看出，只要保持

不变，Ua与n之间就成正比关系。当负载RL变化时，将使输出特性斜率发生变化。由于负载电流，可得不同负载时的理想输出特性改变转子转向，Ua的极性随之改变。测速发电机二、直流测速发电机的误差及其减小方法在实际运行中，Ua~n之间并不能严格地保持正比关系，即存在误差。现在分析产生误差的主要原因和解决方法。1.电枢反应的影响当发电机带上负载后，电枢中有电流Ia通过，故产生电枢磁场。电枢磁场的大小与电枢电流Ia有关。由于电枢磁场的存在，使气隙中的合成磁场产生畸变及饱和去磁，这种作用称为电枢反应。为了减小电枢反应对输出特性的影响，在直流测速发电机的技术条件中标有最高转速和最小负载电阻。磁路饱和时，电枢反应有去磁效应。负载电阻越小或转速越高，去磁效应越强。电枢反应对输出特性的影响测速发电机为改善输出特性，必须削弱电枢反应的去磁影响，尽量使电机的气隙磁通保持不变。常采用下列措施：（1）对电磁式直流测速发电机，可以在定子磁极上安放补偿绕组；（2）设计时应选取较小的线负荷，并适当加大电机的气隙；（3）使用时，负荷电阻不应小于规定值。测速发电机三、交流测速发电机交流测速发电机分为同步测速发电机和异步测速发电机两大类。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，不宜用于自动控制系统中。目前在自控系统中广泛应用的是空心杯转子异步测速发电机。同步测速发电机：永磁式、感应子式和脉冲式三种。1.交流测速发电机的分类测速发电机2.异步测速发电机结构特点异步测速发电机的定子上有两相正交绕组，其中一相接电源励磁，另一相则用作输出电压信号。鼠笼转子异步测速发电机，结构简单，但性能较差；空心杯形转子异步测速发电机性能好，是目前应用最广泛的一种交流测速发电机。定子Nf为励磁绕组，N2为正交的输出绕组。转子为非磁空心杯，杯壁可看成是无数条鼠笼导条紧密靠在一起排列而成。杯形转子感应测速发电机结构转子有鼠笼式和非磁性空心杯式两种。

测速发电机四、交流测速发电机工作原理

n=0时，输出电压U2=0感应测速发电机工作原理时，→→→，其大小为当忽略励磁绕组的电阻和漏电抗时，，即一定时，也保持不变。由于脉振轴线与输出绕组正交，不在中产生电动势。也就是当时，输出电压。测速发电机转子转速为n时，U2∝n当转子以转速n旋转时，转子导体切割励磁磁场产生旋转电动势，其大小为为电动势常数。，旋转电动势频率为f。因导条的电阻较大，其漏电抗可以忽略，因而转子电流与电动势相位相同。输出电压的频率为励磁电源频率，有效值正比与转速。感应测速发电机工作原理忽略中的漏阻抗压降时，

或测速发电机五、测速发电机应用改变转速n，只需调节。作速度测量元件图2-34是一个单闭环恒速控制系统。用直流测速机作速度检测元件，使电机M恒速运转。恒速控制系统测速发电机接上测速机时：在增加过程中，，接近时，就出现，产生制动力矩，使系统很快停留在的位置上。系统框图如图所示。不接测速机时：，当时，，电动机正转，使（）缩小；当时，，但由于惯性的作用，n并不为0，而是继续向增大的方向转动；到出现