測速發(fā)電機是輸出電動勢與轉(zhuǎn)速成比例的微特電機。測速發(fā)電機的繞組和磁路經(jīng)精確設(shè)計,其輸出電動勢E和轉(zhuǎn)速n成線性關(guān)系,即E=Kn,K是常數(shù)。改變旋轉(zhuǎn)方向時輸出電動勢的極性即相應(yīng)改變。在被測機構(gòu)與測速發(fā)電機同軸聯(lián)接時,只要檢測出輸出電動勢,就能獲得被測機構(gòu)的轉(zhuǎn)速,故又稱速度傳感器。
交流測速發(fā)電機的工作原理
交流測速發(fā)電機的工作原理如圖8-19所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時,勵磁繞組接到頻率和大小都不變的單相交流電源上,在勵磁繞組的軸線方向上產(chǎn)生一個按正弦規(guī)律隨時間變化的脈動磁通Φ1。由于磁通Φ1的方向與輸出繞組L。的軸線垂直,輸出繞組中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,故輸出電壓Uo為零。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)子與脈動磁場Φ1有相對運動,轉(zhuǎn)子因切割磁通Φ1而產(chǎn)生感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電流又產(chǎn)生磁通Φ2。磁通Φ1與Φ2的軸線相互垂直,Φ2的方向與輸出繞組軸線重合。因此,在輸出繞組中有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生,也就是有電壓Uo輸出。輸出電壓的大小與轉(zhuǎn)速成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時,輸出電壓的相位也相反。
交流測速發(fā)電機的使用范圍
(1)用做測速元件
利用交流測速發(fā)電機輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比的關(guān)系,在要求轉(zhuǎn)速精度不是很高的場合,可直接將輸出電壓接在電壓表上,提供給操作者觀察轉(zhuǎn)速的變化,以便對系統(tǒng)進行調(diào)整,滿足負載變化的要求。
(2)用做校正元件
在自動控制系統(tǒng)中測速發(fā)電機常作為轉(zhuǎn)速反饋元件來使用。當(dāng)要求電動機轉(zhuǎn)速保持恒定的情況下,在電動機的軸上連接一臺測速發(fā)電機,當(dāng)電動機由于某種原因引起負載突然變化時,測速發(fā)電機的勵磁電流也隨之改變,反饋信號可將變化量反饋給電動機的控制系統(tǒng)進行自動調(diào)節(jié),從而保持電動機的轉(zhuǎn)速恒定。這種場合對測速發(fā)電機的精度要求很高。
(3)用做解算元件
將輸出信號(轉(zhuǎn)角或電壓)轉(zhuǎn)換成微、積分形式,這種裝置要求測速發(fā)電機的精度更高。
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