測速發(fā)電機(jī)的作用及要求
測速發(fā)電機(jī)可將軸轉(zhuǎn)速信號變換為電壓輸出，其輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比，廠泛用十轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)自動挖制系統(tǒng)中作轉(zhuǎn)速反饋元件、計算元件或阻尼元件。對測速發(fā)電機(jī)的要求上要集中于對其特性和參數(shù)的要求，具體包括以下幾個方面：
①輸出電壓應(yīng)能在較大范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)速之問保持線性關(guān)系。
②輸出電壓對轉(zhuǎn)速變化具確一定的敏感性。當(dāng)軸轉(zhuǎn)速發(fā)生較小幅度的改變時，測速發(fā)電機(jī)輸出電樞有明顯的變化，電壓變化量與轉(zhuǎn)速變化量的比值較大且恒定。
③電】土轉(zhuǎn)速特性對稱性強(qiáng)，止反向輸出特性的一致性高。
④輸出電壓誤差小，受溫度變化影響小，紋波成分�。�
⑤轉(zhuǎn)動慣最小，動作迅速，運(yùn)行平穩(wěn)。
測速發(fā)電機(jī)總體叫分為直流測速發(fā)電機(jī)和交流測速發(fā)電機(jī)兩大類直流測速發(fā)電機(jī)因換向原因，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，價格比交流測速發(fā)電機(jī)且特性在一定程度上受換向影響。但直流測速發(fā)電機(jī)對轉(zhuǎn)速變化較敏感，無剩余電壓，容易進(jìn)行特性的溫度補(bǔ)償。，交流測速發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單特性列稱性與一致性強(qiáng)，轉(zhuǎn)動慣量小，阻尼作用小，精度高，但存在一定程度的剩余電壓和相位誤差，負(fù)載性質(zhì)變化對特性影響較大。
直流測速發(fā)電機(jī)包括永磁式和他勵式兩種，其結(jié)構(gòu)、工作過程與普通永磁或他勵發(fā)電機(jī)相近。永磁式直流測速發(fā)電機(jī)采用永磁材料勵磁，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但在長時間使用過程中永磁體磁性的衰減會使發(fā)電機(jī)的輸出特性斜率下降，對轉(zhuǎn)速變化的靈敏度F降。他勵式直流測速發(fā)電機(jī)的特性則主要受可調(diào)節(jié)的勵磁電流影響，因而在高精度系統(tǒng)中應(yīng)用相對較多。
理論上，直流測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓值與轉(zhuǎn)速之間成正比例關(guān)系。買際產(chǎn)品工作時，受電樞反應(yīng)、負(fù)載變化、電刷接觸壓降、溫度變化的影響，特性帶有一定程度的非線性成分。其特性可近似用下述表達(dá)式加以描述：
式中，K1、K2——與測速發(fā)電機(jī)勵磁及電樞反應(yīng)有關(guān)的系數(shù)
m——測速發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)速
△Ud——正負(fù)電刷的接觸壓降；
RL——負(fù)載電阻；
ra——電樞繞組電阻：
在恒定負(fù)載為恒定勵磁條件下，直流測速發(fā)電機(jī)的特性如圖6 1所示。
電樞反應(yīng)改變了定子磁場沿電樞表面一周的分布，在部分定子磁極覆蓋的區(qū)域起增磁作用，而在定子磁極的另外一些部分則產(chǎn)生了去磁作用。受到磁材料的非線性磁化和去磁作用的影響，增磁作用弱于去磁作用，總體上削弱了電機(jī)的勵磁磁通，使得測速發(fā)電機(jī)實際的輸出電壓小于理論輸出的電壓值，特性下降。電樞反應(yīng)的強(qiáng)弱主要取決于電樞電流的變化，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，感應(yīng)電勢越大，則電樞電流越大；負(fù)載電阻值越小，則相同感應(yīng)電勢下電樞電流越大，電樞反應(yīng)越明顯。電樞反應(yīng)直接影響了測速發(fā)電機(jī)特性的下降強(qiáng)度，使特性的非線性增加，實際的直流測速發(fā)電機(jī)產(chǎn)品為了保證特性的線性度滿足要求，使電樞反應(yīng)造成的影響在限定的范圍內(nèi)，直流測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載阻抗值大；當(dāng)負(fù)載阻抗值較小時，需要重新校驗其性能指標(biāo)值。
測速發(fā)電機(jī)在自動控制系統(tǒng)中根據(jù)其性能及特征的差異主要用作轉(zhuǎn)速反饋元件(或校正元件)、計算元件或阻尼元件。作轉(zhuǎn)速反饋元件使用時，主要用于檢測被控制對象的轉(zhuǎn)速及其變化狀況，作為轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角控制器形成轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制信號的依據(jù)，其性能在很大程度上決定了自動控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角控制精度和穩(wěn)定性。典型的轉(zhuǎn)速反饋控制裝置如圖6—2所示，
為控制伺服電動機(jī)sM的轉(zhuǎn)速，采用測速發(fā)電機(jī)進(jìn)行速度反饋。反饋系數(shù)可由R2、RP2分壓調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速反饋信號與給定信弓比較后送入放大器，其輸出電壓作為交流伺服電動機(jī)的控制電壓，它的大小和相位決定伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
交流伺服電動機(jī)與交流測速發(fā)電機(jī)也可做成機(jī)組形式，防止采用齒輪傳動時的齒輪問隙影響測速系統(tǒng)的測速精度，避免低速時可能出現(xiàn)的抖動現(xiàn)象。測速發(fā)電機(jī)和伺服電動機(jī)共用轉(zhuǎn)軸，甚至某些伺服測速機(jī)組中測速發(fā)電機(jī)與伺服電動機(jī)還共用內(nèi)定子和杯形轉(zhuǎn)子，其結(jié)構(gòu)如圖6—3所示。
測速發(fā)電機(jī)也可直接與中小功率交流異步電動機(jī)結(jié)合進(jìn)行轉(zhuǎn)速的反饋及控制，例如電磁調(diào)速異步電動機(jī)，如圖6-4所示。
測速發(fā)電機(jī)也可買現(xiàn)積分或微分運(yùn)算，如圖6—5所示：系統(tǒng)輸出電壓U0取決于環(huán)形電位器RP的滑動頭相對于起始位置的轉(zhuǎn)角a.伺服電動機(jī)sM拖動測速發(fā)電機(jī)c并由齒輪減速裝置帶動滑動頭旋轉(zhuǎn)，配合高 放大倍數(shù)的放大器時有如下關(guān)系
積分運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性主要取決于測速發(fā)電機(jī)的線性誤差及特性的穩(wěn)定性，這種運(yùn)算系統(tǒng)較為復(fù)雜，實際模擬控制系統(tǒng)大多采用運(yùn)算放大器等電了手段來解決運(yùn)算問題。此外，測速發(fā)電機(jī)也可以在電動轉(zhuǎn)速表或其他的轉(zhuǎn)速測量指示裝置或儀器儀表中作測速元件或測速傳感器。
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