測(cè)速發(fā)電機(jī)(控制方面)

1、精選課件1測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī) 精選課件2主要內(nèi)容主要內(nèi)容v1.直流測(cè)速發(fā)電機(jī)直流測(cè)速發(fā)電機(jī)v2 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)交流測(cè)速發(fā)電機(jī) v3. 測(cè)速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用（在自動(dòng)控制領(lǐng)域中）測(cè)速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用（在自動(dòng)控制領(lǐng)域中）精選課件3測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī) v測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種測(cè)量轉(zhuǎn)速的微型發(fā)電機(jī)，它把輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)速變換為電壓信號(hào)輸出，并要求輸出的電壓信號(hào)與轉(zhuǎn)速成正比，即v測(cè)速發(fā)電機(jī)分直流測(cè)速發(fā)電機(jī)和交流測(cè)速發(fā)電機(jī)兩大類。精選課件41.直流測(cè)速發(fā)電機(jī)直流測(cè)速發(fā)電機(jī)1. 工作原理工作原理v直流測(cè)速發(fā)電機(jī)實(shí)際就是一種微型直流發(fā)電機(jī)，按定子磁極的勵(lì)磁方式分為電磁式和永磁式（他勵(lì)）。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(cè)速發(fā)電機(jī)的工作原理與一般直流發(fā)電機(jī)相同，如圖所示。在恒定的磁場 中，外部的機(jī)械轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)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(dòng)勢(shì)為精選課件6 在空載時(shí)，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓就是電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：顯然輸出電壓 與 成正比。有負(fù)載時(shí)，若電樞電阻為 負(fù)載電阻為 不計(jì)電刷與換向器間的接觸電阻，則直流測(cè)速發(fā)電機(jī)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(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性的斜率，當(dāng) 、 及 都不變時(shí)，輸出電壓 與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系。對(duì)于不同的負(fù)載電阻 ，輸出特性的斜率 不同，負(fù)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(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性的斜率，當(dāng) 、 及 都不變時(shí)，輸出電壓 與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系。對(duì)于不同的負(fù)載電阻 ，輸出特性的斜率 不同，負(fù)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(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性的斜率，當(dāng) 、 及 都不變時(shí)，輸出電壓 與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系。對(duì)于不同的負(fù)載電阻 ，輸出特性的斜率 不同，負(fù)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(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓與轉(zhuǎn)速要嚴(yán)格保持正比關(guān)系在實(shí)際中是難以做到的，其實(shí)際的輸出特性為圖下圖中實(shí)線，造成這種非線性誤差的原因主要有以下三個(gè)方面： （1）電樞反應(yīng) 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)負(fù)載時(shí)電樞

4、電流會(huì)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(cè)速發(fā)電機(jī)長期使用，其勵(lì)磁繞組會(huì)發(fā)熱，其繞組阻值隨溫度的升高而增大，勵(lì)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(huì)產(chǎn)生壓降，從而產(chǎn)生誤差。精選課件102 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)交流測(cè)速發(fā)電機(jī) 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)分為同步測(cè)速發(fā)電機(jī)和異步測(cè)速發(fā)電機(jī)。常用異步測(cè)速發(fā)電機(jī)。 交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)（1）工作原理 交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)與交流伺服電動(dòng)機(jī)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(dòng)控制系統(tǒng)中多用空

5、心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)。精選課件11 空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)定子上有兩個(gè)在空間上互差90電角度的繞組，一為勵(lì)磁繞組，另一為輸出繞組，如圖所示。精選課件12v當(dāng)定子勵(lì)磁繞組外接頻率為 的恒壓交流電源 勵(lì)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(dòng)時(shí)，脈振磁通 在空心杯轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出變壓器電勢(shì)（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(dāng)于變壓器短路時(shí)的二次繞組，而勵(lì)磁繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組），產(chǎn)生的磁場與勵(lì)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(dòng)勢(shì)。v在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(shì) ，其大小正比于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n，并以勵(lì)磁磁場 的脈振頻率f 交變，又因空心杯轉(zhuǎn)子相當(dāng)于短路繞組，故旋轉(zhuǎn)電勢(shì) 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(shì)E ，據(jù)上分析有精選課件133. 測(cè)速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用測(cè)速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用v測(cè)速發(fā)電機(jī)的作用是將機(jī)械速度轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)，常用作測(cè)速無件、校正元件、解算元件，與伺服電機(jī)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(cè)速發(fā)電機(jī)將速度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)作

7、為速度反饋信號(hào)，可達(dá)到較高的穩(wěn)定性和較高的精度。精選課件14幾種常見測(cè)速發(fā)電機(jī)幾種常見測(cè)速發(fā)電機(jī)精選課件15精選課件16直流測(cè)速發(fā)電機(jī)直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出特性的輸出特性v靜態(tài)特性精選課件17v動(dòng)態(tài)特性是指輸入一個(gè)階躍轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出信號(hào)電壓隨時(shí)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(gè)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(shí)，動(dòng)態(tài)方程和靜態(tài)方程的式子相同?？蛰d時(shí)的直流測(cè)速發(fā)電機(jī)是一個(gè)理想的比例元件?？蛰d時(shí)的直流測(cè)速發(fā)電機(jī)是一個(gè)理想的比例元件。同理，可以加入感性負(fù)載。得到一個(gè)微分方程。解微分方程，可以得到輸出電壓的過度過程時(shí)間函數(shù)。看圖可以發(fā)現(xiàn)：直流測(cè)速發(fā)電機(jī)加入一個(gè)階躍轉(zhuǎn)速信號(hào)，輸出電壓的變化會(huì)趨于一個(gè)定值。a( )(1)btfafeUtUea