《项目四测速发电机》PPT课件

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1、§1.1交流测速发电机1.1.1交流测速发电机的结构和工作原理1.1.2交流测速发电机的主要性能指标1.1.3交流测速发电机的应用§1.2直流测速发电机1.2.1直流测速发电机的工作原理和结构1.2.2直流测速发电机的特性1.2.3直流测速发电机误差分析1.2.4直流测速发电机的性能指标1.1.1交流测速发电机的结构和工作原理1、结构交流测速发电机主要由固定不动的定子和中间的转子两部分组成。定子和转子都固定在软铁材料（硅钢）制成的铁心上，以便在发电机内部形成工作磁路。两相定子绕组空间互差90电角度，其中一个绕组为励磁绕组，另一个绕组为输出绕组。1、结构交流测速发电机

2、有两种转子：鼠笼转子和非磁性杯形转子。鼠笼转子的导流条嵌装在铁心的槽中，两端的两个短路环把所有导流条连接在一起，构成转子绕组。1、结构非磁性杯形转子交流测速发电机，测量精度高，转子的转动惯量小，应用广泛。杯形转子可以看成有无数紧密排列的导流条的鼠笼，杯的两端就是短路环。1、结构2、工作原理转子不动时励磁绕组和转子绕组就相当于空载变压器的原边绕组和副边绕组，其交变磁场的轴线方向都与输出绕组垂直，输出绕组没有感应电势产生。2、工作原理转子转动时转子绕组切割励磁绕组产生的交变磁场的磁力线，其感应电流产生的交变磁场沿输出绕组的轴线方向，输出绕组产生交变感应电势输出。2、工作原

3、理定子输出绕组感应电势的频率等于转子磁场频率，也就等于励磁电源频率。转子磁场和输出绕组感应电势的幅值（有效值）正比于转子的转速。1.1.2交流测速发电机的主要性能指标1、输出斜率和最大线性误差工作转速输出斜率：转速为1000rpm时的输出电压的有效值。一般为1.5V~5V/krpm.输出斜率也可以用一定转速变化量对应的输出电压变化量来表示。最大线性工作转速：是指满足后述线性误差要求的最大转速。2、线性误差线性误差：最大输出误差相对最大输出的百分比。Umnmδx一般为百分之几到千分之几，最高小于0.05%.线性误差产生原因：励磁绕组和转子都存在电阻及漏抗，使得励磁绕组中

4、的电流随转子杯导体电流的变化而变化，转速越高，工作磁场的变化越大，线性误差也越大。解决方案规定最大线性工作转速nm；尽可能减小励磁绕组的漏阻抗；采用由高电阻率材料制成的非磁杯形转子。2、线性误差相位移产生原因：励磁绕组和转子都存在阻抗，使输出电压的相位与励磁绕组的相位不等。减小相位移的解决方案与减小线性误差相同；补偿固定相位移——在励磁绕组回路中串联移相电容。3、相位误差φΔφn相位误差：采用串联移相方法进行补偿后，还存的与转速有关的剩余相位移。一般△不超过1º.3、相位误差剩余电压Us（零速电压）在励磁绕组通电，而转子处于不动情况下（即零速时），输出绕组所产生的电

5、压。主要原因是两相绕组不正交、磁路不对称、绕组匝间短路、绕组端部电磁耦合、铁心片间短路等。4、剩余电压外部网络补偿对励磁电压进行分压和移相后，得到与剩余电压幅值相等、相位相反的电压，与输出绕组串联。4、剩余电压1、作为控制系统的阻尼元件1.1.2交流测速发电机的应用转角指令放大电路执行机构被控对象角度传感器测速发电机转速转角速度反馈位置反馈2、对转动机构进行恒速控制转速指令放大电路执行机构被控对象测速发电机转速速度反馈3、交流伺服测速机组交流伺服测速机组——把伺服电动机与测速发电机做成一体，使用公共的转轴和机壳。3、交流伺服测速机组具有运转稳定、噪声小、结构紧凑等优点

6、，并能使整个系统的体积缩小。与直流测速发电机的比较优点不需要电刷和换向器，简单、可靠、易维护无滑动接触，输出特性稳定，精度高摩擦力矩小，惯量小不产生干扰无线电的火花正、反转输出电压对称4、交流测速发电机的优缺点与直流测速发电机的比较4、交流测速发电机的优缺点缺点存在相位误差和剩余电压；输出斜率小；输出特性随负载性质（电阻、电感、电容）而有所不同。负载影响：当输出绕组接上负载构成回路时，对测速发电机的输出斜率、相位移、线性误差和相位误差都有一定的影响。5、使用注意事项温度影响：环境温度变化和电机长时间工作的发热，会使定子绕组和杯形转子的电阻以及磁性材料的性能发生变化，使

7、输出特性不稳定。温度升高时，电阻压降增大，磁通减小；使得输出斜率下降、相位移向超前方向推移。补偿方法：在回路中串联负温度系数电阻。两个回路，三种方式5、使用注意事项励磁电源影响：电源电压幅值不稳定，会引起输出特性的线性误差；频率的变化会影响感抗和容抗的值，引起输出线性误差和相位误差。例如：400Hz交流测速发电机，频率每变化1Hz，输出电压约变化0.03%.在精密系统中，励磁绕组一般采用单独电源供电，以保持电源电压和频率的稳定。5、使用注意事项型号说明产品代号：空心杯转子测速发电机机座号：机壳外径36mm性能参数序号：第5种频率代号：400Hz36C