控制电机第二章 直流测速发电机

第二章 直流测速发电机Chapter two DC Tachogenerator2.1 直流电机基本结构和工作原理(The Basic Structure and Operation Principle of a DC Machine)

换向器

直流发电机工作原理

2.2 直流电机的电势和电磁转矩 Electro-Motive Force (EMF )and Electro-Magnetic Torque of DC machinespN 电势 E a C e n n 60 a电磁转矩 T CT I a

pN I a 2 a

图2 - 13 直流电机磁路

磁场分布和电刷电势

图2 - 14 气隙中磁通密度分布图

e(t ) B( x)lv

2.3 直流测速发电机(DC Tachogenerator)

PRINCIPLE OF OPERATIONThe DC Tachogenerator is a speed transducer, which develops DC voltage proportional to speed of the motor connected to it. Permanent Magnetic field eliminates the need of external excitation and offers extremely reliable and stable outputs. The accuracy of the tachogenerator decides the maximum accuracy of speed of the controlled machine. They are widely used for feedback and display purposes.

直流测速发电机及其输出特性1) 对直流测速发电机要求：

(1)输出电压与转子转速之间的关系(称为输出特性)应为线形，如图2-17.

图2-17 测速发电机的理想输出特性

(2)输出特性的斜率要大； (3)温度变化对输出特性的影响要小； (4)输出电压的纹波要小； (5)正、反转两个方向的输出特性要一致。 2)输出特性U a Ea I a RaIa Ua RLUa Ra RL

U a Ea Ua

Ea C e n Ra Ra 1 1 RL RL

图2-18 直流测速发电机接上负载

Ea C e Ua n Ra Ra 1 1 RL RL

图 2 - 19 不同负载电阻时的理想输出特性

3)直流测速发电机的误差及其减小方法(1)温度的影响 得出Ua=f (n)为线性关系的条件之一是励磁磁通Φ为常数。实际上，电机 周围环境温度的变化以及电机本身发热(由电机各种损耗引起)都会引起电机 绕组电阻的变化。当温度升高时，励磁绕组电阻增大，励磁电流减小，磁通

也随之减小，输出电压就降低。反之，当温度下降时，输出电压便升高。

图 2 - 20 励磁回路中的热敏电阻并联网络

图2 - 21 电阻随温度变化的曲线

(2)电枢反应的影响 由于电枢磁场的存在，气隙中的磁场发生畸变，这种现象称为电枢反应。

图 2 - 22 直流电机磁场

图2 - 23 直流测速发电机输出特性(图中RL1>RL2)