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直流�(cè)速發(fā)電機(jī)
閱讀�24774�(shí)間:2010-12-31 11:22:24

  �(cè)速發(fā)電機(jī)是一種檢�(cè)�(jī)械轉(zhuǎn)速的電磁裝置。它能把�(jī)械轉(zhuǎn)速變換成電壓信號(hào),其輸出電壓與輸入的�(zhuǎn)速成正比�(guān)��

  �(cè)��(fā)電機(jī)按輸出信�(hào)的形式,可分�交流�(cè)速發(fā)電機(jī)和直流測(cè)速發(fā)電機(jī)兩大�。直流測(cè)速發(fā)電機(jī)�(shí)際上是一種微�直流�(fā)電機(jī)�

原理

直流測(cè)速發(fā)電機(jī)原理圖

  直流�(fā)電機(jī)的工作是基于電磁感應(yīng)定律� 即: �(yùn)�(dòng)�(dǎo)體切割磁力線� 在導(dǎo)體中�(chǎn)生切割電�(shì)� 或者說匝鏈線圈的磁通發(fā)生變�� 在線圈中�(fā)生感�(yīng)電勢(shì)。如圖所��

 

 

分類

  按照�(lì)磁方式劃�� 直流�(cè)速發(fā)電機(jī)有兩種型��

  1. 永磁�

  永磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的定子磁極由磁鋼做成� 沒有�(lì)磁繞�� 以下圖所示的符號(hào)表示�

永磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)

   2. 電磁�

   電磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的定子勵(lì)磁繞組由外部電源供電� 通電�(shí)�(chǎn)生磁�(chǎng)� 以下圖所示的符號(hào)表示�

電磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)

性能指標(biāo)

  1.線性誤�

  在其工作的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),實(shí)際輸出電壓與理想輸出電壓的差� m U ? 與理想輸出電� 之比稱為線性誤��

  2.線性工作轉(zhuǎn)�

  在允許的線性誤差范圍內(nèi)的電樞轉(zhuǎn)速稱為線性工作轉(zhuǎn)速。亦即測(cè)速發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)��

  3.輸出斜�

  在額定的�(lì)磁條件下,單位轉(zhuǎn)速所�(chǎn)生的輸出電壓稱為輸出斜率。此值越大越�。增大負(fù)載電�,可提高輸出斜率�

  4.負(fù)載電�

  保證輸出特性在允許誤差范圍�(nèi)的最小負(fù)載電阻�。在使用�(shí),接到電樞兩端的電阻�(yīng)不小于此��

  5.不靈敏區(qū)

  由于換向器與電刷間的接觸壓降,而導(dǎo)致測(cè)速發(fā)電機(jī)在低�(zhuǎn)速時(shí),其輸出電壓很低,幾乎為�,這�(gè)�(zhuǎn)速范圍稱為不靈敏區(qū)�

  6.輸出電壓的不對(duì)稱度

  在相同轉(zhuǎn)速下,測(cè)速發(fā)電機(jī)正反�(zhuǎn)�(shí)的輸出電壓值之� 與兩者平均� 之比稱為輸出電壓的不�(duì)稱度。一般不�(duì)稱度� 0.35%~2%�

  7.紋波系�(shù)

  在一定轉(zhuǎn)速下,輸出電壓中交流分量的峰值與直流分量之比稱為紋波系數(shù)�

誤差及減小誤差方�

  �(shí)際上直流�(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出特�  并不是嚴(yán)格的線性特性,而與線性特性之間存在有誤差。下面討論產(chǎn)生誤差的原因及減小誤差的方法�

  1.電樞反�(yīng)的影�

  �(dāng)直流�(cè)速發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí),負(fù)載電流流�(jīng)電樞,產(chǎn)生電樞反�(yīng)的去磁作�,使電機(jī)氣隙磁通減小。因�,在相同�(zhuǎn)速下,負(fù)載時(shí)電樞繞組的感�(yīng)電動(dòng)�(shì)比在空載�(shí)電樞繞組的感�(yīng)電動(dòng)�(shì)�。負(fù)載電阻越小或�(zhuǎn)速越�,電樞電流就越大,電樞反�(yīng)的去磁作用越�(qiáng),氣隙磁通減小的越多,輸出電壓下降越顯著�

  為了減小電樞反應(yīng)�(duì)輸出特性的影響,應(yīng)盡量使電�(jī)的氣隙磁通保持不變。通常采取以下一些措施:

 ?�?)對(duì)電磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī),在定子磁極上安裝補(bǔ)償繞�。有�(shí)為了�(diào)節(jié)�(bǔ)�?shù)某潭?,還接有分流電阻�

  �2)在�(shè)�(jì)電機(jī)�(shí),選擇較小的線負(fù)荷和較大的空氣隙�

 ?�?)在使用�(shí),轉(zhuǎn)速不�(yīng)超過線性工作轉(zhuǎn)�,所接負(fù)載電阻不�(yīng)小于最小負(fù)載電阻�

  2.電刷接觸電阻的影響

  �(cè)速發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)� 由于電刷與換向器之間存在接觸電阻� �(huì)�(chǎn)生電刷的接觸壓降,使輸出電壓降低�

  電刷接觸電阻是非線性的,它與流過的電流密度有關(guān)。當(dāng)電樞電流較小�(shí),接觸電阻大,接觸壓降也大;電樞電流較大�(shí),接觸電阻小。可見接觸電阻與電流成反�。只有電樞電流較大,電流密度�(dá)到一定數(shù)值后,電刷接觸壓降才可近似認(rèn)為是常數(shù)�

  在轉(zhuǎn)速較低時(shí),輸出特性上有一段輸出電壓極低的區(qū)�,這一區(qū)域叫不靈

  敏區(qū)。即在此區(qū)域內(nèi),測(cè)速發(fā)電機(jī)雖然有輸入信�(hào)(轉(zhuǎn)速) ,但輸出電壓很小,對(duì)�(zhuǎn)速的反應(yīng)很不靈敏。接觸電阻越�,不靈敏區(qū)也越��

  為了減小電刷接觸壓降的影響,縮小不靈敏區(qū),在直流�(cè)速發(fā)電機(jī)�,常常采用導(dǎo)電性能較好的黃銅—石墨電刷或含銀金屬電刷。銅制換向器的表面容易形成氧化層,也�(huì)增大接觸電阻,在要求較高的場(chǎng)�,換向器也用含銀合金或者在表面渡上銀層,這樣也可以減小電刷和換向器之間的磨損�

  3.電刷位置的影響

  �(dāng)直流�(cè)速發(fā)電機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行時(shí),若電刷沒有�(yán)格地位于幾何中性線上,�(huì)造成�(cè)速發(fā)電機(jī)正反�(zhuǎn)�(shí)輸出電壓不對(duì)�,即在相同的�(zhuǎn)速下,測(cè)速發(fā)電機(jī)正反向旋�(zhuǎn)�(shí),輸出電壓不完全相等。這是�?yàn)�?dāng)電刷偏離幾何中性線一�(gè)不大的角度時(shí),電樞反�(yīng)的直軸分量磁通若在一種轉(zhuǎn)向下起著去磁作用,而在另一種轉(zhuǎn)向下起著增磁作用。因此,在兩種不同的�(zhuǎn)向下,盡管轉(zhuǎn)速相同,電樞繞組的感�(yīng)電動(dòng)�(shì)不相�,其輸出電壓也不相等�

  4.溫度的影響

  電磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)在實(shí)際工作時(shí),由于周圍環(huán)境溫度的變化以及電機(jī)本身�(fā)熱(由電�(jī)各種損耗引起) ,都�(huì)引起電機(jī)中勵(lì)磁繞組電阻的變化。當(dāng)溫度升高�(shí),勵(lì)磁繞組電阻增大。這時(shí)即使�(lì)磁電壓保持不�,勵(lì)磁電流也將減小,磁通也隨之減小,導(dǎo)致電樞繞組的感應(yīng)電動(dòng)�(shì)和輸出電壓降低。銅的電阻溫度系�(shù)約為 0.004/�,即�(dāng)溫度每升� 25�,其電阻值相�(yīng)增加 10%。所以,溫度的變化對(duì)電磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性的影響是很�(yán)重的�

  為了減小溫度變化�(duì)輸出特性的影響,�??刹扇∠铝写胧?/FONT>

  �1)設(shè)�(jì)電機(jī)�(shí),磁路比較飽�,使�(lì)磁電流的變化所引起磁通的變化較小�

  �2)在�(lì)磁回路中串聯(lián)一�(gè)阻值比�(lì)磁繞組電阻大幾倍的附加電阻來穩(wěn)�。附加電阻可用溫度系�(shù)較低的合金材料制�,如錳鎳銅合金或鎳銅合金,它的阻值隨溫度變化較小。這樣盡管溫度變化,引起勵(lì)磁繞組電阻變�,但整�(gè)�(lì)磁回路總電阻的變化不�,磁通變化也不大。其缺點(diǎn)是勵(lì)磁電源電壓也需增高,勵(lì)磁功率隨之增��