交流测速发电机

交流测速发电机的工作原理与应用摘要：摘要：本文阐述了交流测速发电机的工作原理，并对其误差产生的原因进行了深入的分析，同时提出了减少误差的解决方法，说明了交流测速发电机的实用性。

关键词：关键词：交流测速发电机工作原理误差解决方法测速发电机是一种测量转速的微型发电机，它把输入的机械转速变换为电压信号输出，并要求输出的电压信号与转速成正比。

自动控制系统对测速发电机的要求主要有以下几个方面：线性度要好，最好在全程范围内输出电压与转速之间成正比关系;测速发电机的转动惯量要小，以保证测速的快速性;测速发电机的灵敏度要高，较小的转速变化也能引起输出电压有明显的变化。

此外，还要求它对无线电通信干扰小、噪声小、结构简单、工作可靠、体积小和质量轻等。

测速发电机分直流测速发电机和交流测速发电机两大类。

交流测速发电机分为同步测速发电机和异步测速发电机。

同步测速发电机的输出频率和电压幅值均随转速的变化而变化，因此一般用做指示式转速计，很少用于控制系统中的转速测量;异步测速发电机的输出电压频率与励磁电压频率相同而与转速无关，其输出电压与转速成正比，因此在控制系统中得到广泛的应用。

1交流异步测速发电机的结构交流测速发电机的转子结构型式有空心杯型和笼型的。

笼型转子测速发电机输出斜率大但特性差、误差大、转子惯量大，一般只用在精度要求不高的系统中。

空心杯型转子测速发电机其杯型转子在转动过程中，内外定子间隙不发生变化，磁阻不变，因而气隙中磁通密度分布不受转子转动的影响，输出电压波形比较好，没有齿谐波而引起的畸变，精度较高，转子的惯量也较小，有利于系统的动态品质，是目前应用最广泛的一种交流测速发电机。

空心杯转子异步测速发电机定子上有两个在空间上互差90°电角度的绕组，一为励磁绕组，另一为输出绕组。

若机座号较小时，空间相差90°电角度的两相绕组全部嵌放在内定子铁心槽内，其中一相为励磁绕组，另一相为输出绕组。

若机座号较大时，常把励磁绕组嵌放在外定子上，而把输出绕组嵌放在内定子上，以便调节内、外定子间的相对位置，使剩余电压最小。

交流测速发电机的基本结构
交流测速发电机可分为同步测速发电机和异步测速发电机两类。

异步测速发电机可以分为空心杯转子异步测速发电机和笼式转子异步测速发电机两种。

同步测速发电机是以永久磁铁作为转子的交流发电机。

由于输出电压和频率随转速同时变化，又不能判别旋转方向，使用不便，在自动控制系统中用得很少，主要供转速的直接测量用。

笼式转子异步测速发电机与交流伺服电动机相似，因输出的线性度较差，仅用于要求不高的场合。

在自动控制系统中，目前应用的交流测速发电机主要是空心杯转子异步测速发电机，其结构与空心杯转子交流伺服电动机相似，主要由内定子、外定子及在它们之间的气隙中转动的杯形转子所组成。

励磁绕组、输出绕组嵌在定子上，彼此在空间相差90°。

杯形转子是由非磁性材料制成。

当转子不转时，励磁后由杯形转子电流产生的磁场与输出绕组轴线垂直，输出绕组不感应电动势;当转子转动时，由杯形转子产生的磁场与输出绕组轴线重合，在输出绕组中感应的电动势大小正比于杯形转子的转速，而频率和励磁电压频率相同，与转速无关。

反转时输出电压相位也相反。

杯形转子是传递信号的关键，其质量好坏对性能起很大作用。

由于它的技术性能比其他类型交流测速发电机优越，结构不很复杂，同时噪声低，无干扰且体积小，是目前应用最为广泛的一种交流测速发电机。

交流测速发电机工作原理一、引言交流测速发电机是一种利用机械能转换成电能的设备，其工作原理基于电磁感应定律。

本文将详细介绍交流测速发电机的工作原理，包括电磁感应定律的应用、发电机的结构和工作过程。

二、电磁感应定律的应用电磁感应定律是物理学中的一个基本原理，它描述了磁场的变化会在闭合回路中产生电流。

交流测速发电机利用了这一原理通过转动磁场来产生电流。

三、发电机的结构交流测速发电机通常由磁极、绕组、转子和电刷等部分组成。

1. 磁极：磁极是发电机中产生磁场的部分，通常由永磁体或电磁铁制成。

磁极的数量和排列方式会影响发电机的输出电压和频率。

2. 绕组：绕组是由导线制成的线圈，通常包裹在铁芯上。

当磁极转动时，磁通线会穿过绕组，导致电流产生。

3. 转子：转子是连接磁极的部分，它通过机械能输入使磁极旋转。

转子通常由轴和磁极组成。

4. 电刷：电刷用于将转子上产生的电流引导到外部电路中。

电刷通常由碳材料制成，具有良好的导电性能和耐磨性。

四、发电机的工作过程交流测速发电机的工作过程可以分为两个阶段：感应阶段和电流输出阶段。

1. 感应阶段：当转子带动磁极旋转时，磁通线会穿过绕组，根据电磁感应定律，在绕组中产生感应电动势。

这个过程中，感应电动势的大小和方向会随着磁极的转动而变化。

2. 电流输出阶段：在感应阶段产生的感应电动势会驱动电流在绕组中流动。

通过连接外部电路，电流可以输出供应给其他设备使用。

五、总结交流测速发电机是一种利用电磁感应定律将机械能转换成电能的设备。

通过转动磁场产生的感应电动势，交流测速发电机能够输出电流供应给其他设备使用。

本文介绍了交流测速发电机的工作原理，包括电磁感应定律的应用、发电机的结构和工作过程。

通过了解交流测速发电机的工作原理，我们可以更好地理解其在实际应用中的作用和优势。

测速发电机输出电动势与转速成比例的微特电机。

测速发电机的绕组和磁路经精确设计，其输出电动势E和转速n成线性关系，即E=nK,K是常数。

改变旋转方向时输出电动势的极性即相应改变。

在被测机构与测速发电机同轴联接时，只要检测出输出电动势，就能获得被测机构的转速，故又称速度传感器。

简介（tachogenerator ）为保证电机性能可靠，测速发电机的输出电动势具有斜率高、特性成线性、无信号区小或剩余电压小、正转和反转时输出电压不对称度小、对温度敏感低等特点。

此外，直流测速发电机要求在一定转速下输出电压交流分量小，无线电干扰小；交流测速发电机要求在工作转速变化范围内输出电压相位变化小。

测速发电机广泛用于各种速度或位置控制系统。

在自动控制系统中作为检测速度的元件，以调节电动机转速或通过反馈来提高系统稳定性和精度；在解算装置中可作为微分、积分元件，也可作为加速或延迟信号用或用来测量各种运动机械在摆动或转动以及直线运动时的速度。

测速发电机分为直流和交流两种。

一、直流测速发电机1.直流测速发电机原理直流发电机的工作是基于电磁感应定律，即：运动导体切割磁力线，在导体中产生切割电势；或者说匝链线圈的磁通发生变化，在线圈中发生感应电势。

2.直流测速发电机分类按照励磁方式划分，直流测速发电机有两种型式。

有永磁式和电磁式两种。

其结构与直流发电机相近。

A.永磁式采用高性能永久磁钢励磁，受温度变化的影响较小,输出变化小，斜率高,线性误差小。

这种电机在80年代因新型永磁材料的出现而发展较快。

B.电磁式采用他励式，不仅复杂且因励磁受电源、环境等因素的影响，输出电压变化较大，用得不多。

用永磁材料制成的直流测速发电机还分有限转角测速发电机和直线测速发电机。

它们分别用于测量旋转或直线运动速度，其性能要求与直流测速发电机相近，但结构有些差别。

1. 永磁式直流测速发电机永磁式直流测速发电机的定子磁极由永久磁钢做成，没有励磁绕组，结构组成定子：永久磁钢做成励磁磁极，外壳、碳刷支架、碳刷、接线盒、轴承。