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第二篇检测元件 第七章电磁检测元件
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直流测速发电机
交流异步测速发电机
电感传感器
自整角机
旋转变压器
反应同步器
第七章电磁检测元件
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直流测速发电机
直流测速发电机是直流电机作为发电机的运行状态,是一种测量转速用的小型直流发电机。从能量转换的角度来看,它将机械能转换成电能输出直流电;从信号转换的角度来看,它把转速信号转换成电信号。由于直流测速发电机只是直流电机的一种运行状态,显然前面讨论的直流电机的一些共同问题对它完全适用。
直流测速发电机是自动控制系统中常用的一种小型直流发电机,它一有两种形式:永磁式和他励式。其工作原理、特性、结构等与普通直流发电机均相同。由于它在控制系统中往往作为一种测速传感器使用,把转速信号转换为直流电信号输出,因此控制系统对它的输出特性有特殊要求。直流测速发电机的输出特性是指当励磁保持不变,负载也保持一定的情况下,发电机的转速与负载端电压之间的关系,即为Ua=f(n)。
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直流测速发电机
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自动控制系统对直流测速发电机的要求
(1)输出电压Ua和转速n为线性关系,即Ua=Kn,K为比例系数,,从而使输出电压能正确反映电机实际转速。
(2)输出特性斜率要大。当ΔUa/Δn越大,则测速发电机对转速反应越灵敏,即测速发电机的灵敏度越高。
(3)正、反转两个方向的输出特性要一致。
(4)温度变化对输出特性的影响要小。
(5)输出电压纹波要小,即要求在一定转速下输出电压要稳定,波动要小。

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直流测速发电机
直流测速发电机的输出特性
一、空载时输出特性
空载时输出电压Ua0=Ea,由式()知Ea=CenΦ。对于他励式直流发电机,可认为Φ为常数,因此
  Ua0=Ea=CeΦn=Ken ()
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直流测速发电机
二、负载时输出特性
当测速发电机接上负载电阻RL后,端电压Ua=Ea-IaRa,输出电压Ua=IaRL,由此可得
()

  当Ke,Ra,RL为常数时,Ua与n之间仍呈线性关系,但特性斜率
K′e<Ke。而当Ke、Ra一定时,在不同的负载电阻情况下,输出特性斜率也不同。随负载电阻减小,负载电流增大,输出特性斜率也不同。随负载电阻减小,负载电流增大,输出特性斜率降低,。
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一、温度的影响
由于电机周围环境温度变化以及电机本身发热,均会引起绕组电阻发生变化,尤其是励磁绕组的电阻增大,使励磁电流减小,磁通Φ下降,输出电压就将降低,这在电磁式直流测速发电机中特别明显。为了减小温度变化对输出特性的影响,通常采取的措施有:
  (1)将测速发电机的磁路设计得比较饱和,从而使励磁电流变化引起的磁通变化量减小。
(2)用附加电阻减小励磁电流的变化。具体方法是在励磁回路中串联一个热敏电阻并联网络,。该热敏电阻具有负的温度系数,当温度增加时电阻反而下降。如温度升高,励磁绕组电阻增加,而并联电阻网络总电阻却随温度上升而下降,从而起到补偿作用,使励磁电流基本上不随温度而改变。
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励磁回路中的电阻补偿
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