測速發(fā)電機(控制方面)

1、精選課件1測速發(fā)電機測速發(fā)電機 精選課件2主要內(nèi)容主要內(nèi)容v1.直流測速發(fā)電機直流測速發(fā)電機v2 交流測速發(fā)電機交流測速發(fā)電機 v3. 測速發(fā)電機的應(yīng)用（在自動控制領(lǐng)域中）測速發(fā)電機的應(yīng)用（在自動控制領(lǐng)域中）精選課件3測速發(fā)電機測速發(fā)電機 v測速發(fā)電機是一種測量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機，它把輸入的機械轉(zhuǎn)速變換為電壓信號輸出，并要求輸出的電壓信號與轉(zhuǎn)速成正比，即v測速發(fā)電機分直流測速發(fā)電機和交流測速發(fā)電機兩大類。精選課件41.直流測速發(fā)電機直流測速發(fā)電機1. 工作原理工作原理v直流測速發(fā)電機實際就是一種微型直流發(fā)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(fā)電機的工作原理與一般直流發(fā)電機相同，如圖所示。在恒定的磁場 中，外部的機械轉(zhuǎn)軸帶動電樞以轉(zhuǎn)速 旋轉(zhuǎn)，電樞繞組切割磁場從而在電刷間產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為精選課件6 在空載時，直流測速發(fā)電機的輸出電壓就是電樞感應(yīng)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(fā)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(fā)電機輸出特性的斜率，當 、 及 都不變時，輸出電壓 與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)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(fā)電機輸出特性的斜率，當 、 及 都不變時，輸出電壓 與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)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(fā)電機輸出特性的斜率，當 、 及 都不變時，輸出電壓 與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)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(fā)電機的輸出電壓與轉(zhuǎn)速要嚴格保持正比關(guān)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(yīng) 直流測速發(fā)電機負載時電樞

4、電流會產(chǎn)生電樞反應(yīng)，電樞反應(yīng)的去磁作用使氣隙磁通減小，使輸出電壓與轉(zhuǎn)速不成正比。精選課件9（2）溫度的影響 如果直流測速發(fā)電機長期使用，其勵磁繞組會發(fā)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(chǎn)生壓降，從而產(chǎn)生誤差。精選課件102 交流測速發(fā)電機交流測速發(fā)電機 交流測速發(fā)電機分為同步測速發(fā)電機和異步測速發(fā)電機。常用異步測速發(fā)電機。 交流異步測速發(fā)電機（1）工作原理 交流異步測速發(fā)電機與交流伺服電動機的結(jié)構(gòu)相似，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有籠型的，也有杯型的，在自動控制系統(tǒng)中多用空

5、心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機。精選課件11 空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)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(chǎn)生以頻率 脈振的磁通 。v在轉(zhuǎn)子不動時，脈振磁通 在空心杯轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出變壓器電勢（空心杯轉(zhuǎn)子可以看成有無數(shù)根導(dǎo)條的籠式轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)生電動勢。v在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子切割直軸磁通 ，在杯型轉(zhuǎn)子中感應(yīng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電

6、勢 ，其大小正比于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n，并以勵磁磁場 的脈振頻率f 交變，又因空心杯轉(zhuǎn)子相當于短路繞組，故旋轉(zhuǎn)電勢 在杯型轉(zhuǎn)子中產(chǎn)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(zhuǎn)子的漏抗的影響，那么電流 所產(chǎn)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(zhuǎn)子脈振磁場 與輸出繞組相交鏈而產(chǎn)生感應(yīng)電勢E ，據(jù)上分析有精選課件133. 測速發(fā)電機的應(yīng)用測速發(fā)電機的應(yīng)用v測速發(fā)電機的作用是將機械速度轉(zhuǎn)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(tǒng)中，如在穩(wěn)速控制系統(tǒng)中，測速發(fā)電機將速度轉(zhuǎn)換為電壓信號作

7、為速度反饋信號，可達到較高的穩(wěn)定性和較高的精度。精選課件14幾種常見測速發(fā)電機幾種常見測速發(fā)電機精選課件15精選課件16直流測速發(fā)電機直流測速發(fā)電機的輸出特性的輸出特性v靜態(tài)特性精選課件17v動態(tài)特性是指輸入一個階躍轉(zhuǎn)速時，輸出信號電壓隨時間的變化規(guī)律。（電壓平衡方程式）（轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）（轉(zhuǎn)矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）（轉(zhuǎn)矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）（轉(zhuǎn)矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）（轉(zhuǎn)矩平衡方程式）（電壓平衡方程式）精選課件18此時，動態(tài)方程和靜態(tài)方程的式子相同?？蛰d時的直流測速發(fā)電機是一個理想的比例元件?？蛰d時的直流測速發(fā)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(shù)。看圖可以發(fā)現(xiàn)：直流測速發(fā)電機加入一個階躍轉(zhuǎn)速信號，輸出電壓的變化會趨于一個定值。a( )(1)btfafeUtUea