测速发电机相关知识.ppt

2021/2/11 * 3. 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而不同（R、L、C） 2021/2/11 * (1). 霍尔无刷直流测速发电机 霍尔效应 KH—霍尔元件灵敏度; RH—霍尔系数。 3. 其他型式的测速发电机 2021/2/11 * 转子不动时,定子绕组中无电势,霍尔元件的控制电流为零,所以霍尔电动势为零。 霍尔测速发电机原理图 霍尔测速发电机接线图 2021/2/11 * 绕组中的感应电势: 霍尔电势: 2021/2/11 * 调节RA和RB,使 若将两个霍尔元件反向串联,则总的输出电压为 优点: 无剩余电压,不含脉动成份,转子惯量小,寿命长,可靠性高,容易维护。 2021/2/11 * 转速自动调节系统 1-放大器;2-电动机;3-负载;4-测速发电机 测速发电机的应用举例 2021/2/11 * 在自动控制系统中用作解算元件 作积分运算 只要放大器放大倍数足够大，便有 2021/2/11 * 三环控制系统结构框图(测速发电机用作校正元件) 1-测速发电机,2-直流电动机 电压环和电流环主要是为了改善系统的动态特性,并在动态过程中起保护主电动机和整个装置的作用。 2021/2/11 * 第三章 测速发电机 2021/2/11 * 测速发电机 2021/2/11 * 测速发电机是一种测量转速的信号元件,它将输入的机械转速变换成为电压信号输出。 要求: 输出电压与转速成正比,U2=Kn, 并保持稳定; 剩余电压(转速为零时的输出电压）要小; 输出电压的极性或相位能反映被测对象的转向; 温度变化对输出特性的影响小; 灵敏度高,即输出电压对转速的变化反应灵敏,输出特性斜率要大; 转动惯量和摩擦转矩小,以保证反应迅速。 3.1 概述 2021/2/11 * 主要类型: 测速发电机 直流 交流 异步 同步 电磁式 永磁式 2021/2/11 * 工作原理与普通直流发电机相同。 电枢电势为: 空载时,Ia=0, Ua=Ea n U 0 负载时, 3.2 直流测速发电机 2021/2/11 * 可见,理想情况下C为常数,所以,直流测速发电机负载时的输出特性仍然是一条直线。负载电阻越大,直线斜率就越大。 实际情况是,输出特性会偏离直线,如图中虚线所示。 n Ua 0 > 2021/2/11 * 电枢反应 对策: 选用较大气隙和较小线负荷; 转速不超过最大线性工作速度,负载电阻不小于最小负载电阻; 补偿绕组; 产生误差的原因和改进方法 2021/2/11 * 电刷接触电压降 对策:选用导电性能较好的电刷 2021/2/11 * 电刷位置的影响 当直流测速发电机带负载运行时,若电刷没有严格位于几何中心线上,会造成测速发电机正反转时输出电压不对称。 即:在相同的转速下,发电机正反向旋转时,输出电压不完全相等。 措施:让电刷严格位于中性线上。 2021/2/11 * 对策: 将磁路设计的较饱和; 在励磁回路中串电阻; 在励磁回路中串联具有负温度系数的热敏电阻; 励磁回路由恒流源供电 温度的影响 2021/2/11 * 纹波的影响 直流测速发电机在?和n固定时,输出电压也不是稳定的直流电压,而总带有微弱的波动,成为纹波 原因:主要是电机本身的固有结构和加工误差所引起 对策:增加支路元件数,电枢采用斜槽结构,无槽结构 2021/2/11 * 线性误差?U% 最大线性工作转速nm 输出斜率Kg 最小负载电阻RL 不灵敏区?n 输出电压的不对称度 直流测速发电机的性能指标 2021/2/11 * 举例: 例:一台直流测速发电机在转速3000r/min时的空载输出电压为52V,接上 2000欧负载后的输出电压为50V,求转速为1500r/min,负载5000欧时的输出电压Ua. 解:由 因此: =(52/3000)(1500)/[1+(80/5000)]=26/1.016=25.5V 得 2021/2/11 * 1. 基本结构 1） 同步测速发电机 因感应电势频率随转速而变,致使电机本身的阻抗及负载阻抗均随转速而变化,因此,输出电压不再与转速成正比关系,应用较少。 2） 异步测速发电机 结构与杯形转子交流伺服电动机类似,由内、外定子,非磁性材料制成的杯形转子等部分组成。 定子上放置两个在空间相互垂直的单相绕组,一个为励磁绕组,另一个为输出绕组。 3.3 交流异步测速发电机 2021/2/11 * 转子静止时 转子旋转时 2. 工作原理: 2021/2/11 * 转子杯导条切割磁通?d而产生旋转电动势Er,其交变频率为f,大小为 当磁通?d的幅值恒定时,则电动势Er与转子的转速成正比。 2021/2/11 * 气隙磁通?