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交流測速發(fā)電機的分類
交流測速電機分異步與同步測速電機兩種。
異步測速發(fā)電機
異步測速發(fā)電機輸出交流電壓頻率與勵磁頻率相同,其幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比的交流測速發(fā)電機。異步測速發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和普通兩相籠型感應(yīng)電動機相同, 定子上互差90°的兩相繞組中, 一相為勵磁繞組,接在50 Hz或400 Hz的交流電源上,另一相輸出轉(zhuǎn)速信號。當轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時,定子勵磁繞組在轉(zhuǎn)子多相對稱繞組中只產(chǎn)生變壓器電動勢, 于是轉(zhuǎn)子磁通勢和定子磁通勢方向相反,起去磁作用,與這兩個磁通勢垂直的輸出繞組中不產(chǎn)生電動勢。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后,籠型繞組中除產(chǎn)生變壓器電動勢外還將產(chǎn)生切割電動勢。由切割電動勢產(chǎn)生的磁通勢具有交軸的性質(zhì), 它交鏈輸出繞組并在其中產(chǎn)生和轉(zhuǎn)速成正比的信號電壓。信號電壓的頻率和電源電壓的相同, 信號電壓對電源電壓的相位差隨旋轉(zhuǎn)方向改變, 所以很適于和交流伺服電動機配套使用;\型轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機的結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,輸出斜率大;但線性度差,相位誤差大,剩余電壓高。為了提高異步測速發(fā)電機的精度,應(yīng)用較廣的是杯形轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機。這種電機的轉(zhuǎn)子是一個薄殼非磁性圓環(huán), 由電阻率較高的硅錳青銅或錫鋅青銅制成,杯的內(nèi)外由內(nèi)定子和外定子構(gòu)成磁路,杯壁也不是鐵磁材料。為了減小氣隙,杯壁必須較薄,約為0.2~0.3 mm。
阻尼型測速發(fā)電機是具有較高的堵轉(zhuǎn)理論加速度值和較低的零速輸出電壓 (轉(zhuǎn)速等于零時輸出繞組兩端產(chǎn)生的電壓為零速輸出電壓,它是轉(zhuǎn)子位置的函數(shù))的異步測速發(fā)電機。比率型測速發(fā)電機是速敏輸出電壓(輸出電壓中為速度函數(shù)的基波輸出電壓分量。它在數(shù)值上 等于在相同轉(zhuǎn)速和試驗條件下, 按兩個旋轉(zhuǎn)方向所測得的基波輸出電壓之和的1/2) 對零速輸出之比較高,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量較低,整個速度范圍內(nèi)輸出電壓線性度較高的異步測速發(fā)電機。積分型測速發(fā)電機是輸出電壓隨溫度變化偏差小、加熱時間短的異步測速發(fā)電機, 通常具有溫度控制和補償網(wǎng)絡(luò)。
異步測速發(fā)電機的勵磁繞組中如果通以直流, 直軸磁通就將不再脈振而變成恒定磁通。當轉(zhuǎn)速恒定時,由切割電動勢產(chǎn)生的交軸磁通亦將恒定不變, 所以輸出繞組中不產(chǎn)生電動勢。當轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,交軸磁通的大小將隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化, 它交鏈輸出繞組并在其中產(chǎn)生和轉(zhuǎn)子加速度成正比的電動勢, 所以向異步測速發(fā)電機的勵磁繞組中送入直流, 就成為一個加速度檢測器。
同步測速發(fā)電機
同步測速發(fā)電機 采用同步電機結(jié)構(gòu), 輸出交流電壓的幅值和頻率均與轉(zhuǎn)速成正比的測速發(fā)電機。同步測速發(fā)電機又分為永磁式、感應(yīng)子式和脈沖式。永磁式不需要勵磁電源,轉(zhuǎn)子為永磁勵磁,具有結(jié)構(gòu)簡單易于維修的優(yōu)點,但極數(shù)比較少,用二極管整流后紋波比較大,濾波比較困難。感應(yīng)子式按定、轉(zhuǎn)子之間可變磁阻效應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢原理工作,極數(shù)比較多,整流后紋波比較小且便于濾波,但結(jié)構(gòu)復雜維修困難。以上兩種測速發(fā)電機既可用輸出電壓的幅值去反映轉(zhuǎn)速,也可用輸出電壓的頻率去代表轉(zhuǎn)速。前者是模擬量,需要整流和濾波;后者是數(shù)字量,可以直接輸入微處理機。如果將幅值和頻率合起來使用,就有可能實現(xiàn)高靈敏度的轉(zhuǎn)速檢測,但不能判別旋轉(zhuǎn)方向,這一點不如直流測速發(fā)電機。脈沖式以脈沖頻率作為輸出信號,可以直接輸入微處理機, 是測速碼盤中每轉(zhuǎn)發(fā)出脈沖數(shù)較少的一種。由于其結(jié)構(gòu)簡單,堅固耐用,可以判別旋轉(zhuǎn)方向,20世紀90年代后期隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展被廣泛應(yīng)用。
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