�(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�(lèi)。直流測(cè)速發(fā)電機(jī)�(shí)際上是一種微�直流�(fā)電機(jī)�
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(xiàn)� 在導(dǎo)體中�(chǎn)生切割電�(shì)� 或者說(shuō)匝鏈�(xiàn)圈的磁通發(fā)生變�� 在線(xiàn)圈中�(fā)生感�(yīng)電勢(shì)。如圖所��
按照�(lì)磁方式劃分, 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� �(méi)有勵(lì)磁繞�� 以下圖所示的符號(hào)表示�
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�
1.線(xiàn)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�(chēng)為線(xiàn)性誤��
2.線(xiàn)性工作轉(zhuǎn)�
在允許的�(xiàn)性誤差范圍內(nèi)的電樞轉(zhuǎn)速稱(chēng)為線(xiàn)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�(chēng)為輸出斜�。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)不小于此值�
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(chēng)為不靈敏區(qū)�
6.輸出電壓的不對(duì)�(chēng)�
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�(chēng)為輸出電壓的不對(duì)�(chēng)�。一般不�(duì)�(chēng)度為 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�(chēng)為紋波系�(shù)�
�(shí)際上直流�(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出特� 并不是嚴(yán)格的�(xiàn)性特性,而與�(xiàn)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)的去磁作用,使電�(jī)氣隙磁通減�。因此,在相同轉(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)速越高,電樞電流就越�,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�
?�?)在�(shè)�(jì)電機(jī)�(shí),選擇較小的�(xiàn)�(fù)荷和較大的空氣隙�
?�?)在使用�(shí),轉(zhuǎn)速不�(yīng)超過(guò)�(xiàn)性工作轉(zhuǎn)�,所接負(fù)載電阻不�(yīng)小于最小負(fù)載電��
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�(xiàn)性的,它與流�(guò)的電流密度有�(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??梢?jiàn)接觸電阻與電流成反比。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)也越大�
為了減小電刷接觸壓降的影�,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)合,換向器也用含銀合金或者在表面渡上銀�,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�(méi)有嚴(yán)格地位于幾何中性線(xiàn)上,�(huì)造成�(cè)速發(fā)電機(jī)正反�(zhuǎn)�(shí)輸出電壓不對(duì)�(chēng),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(xiàn)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�,在兩種不同的轉(zhuǎn)向下,盡管轉(zhuǎn)速相�,電樞繞組的感應(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?chē)h(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�。這時(shí)即使�(lì)磁電壓保持不�,勵(lì)磁電流也將減�,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�。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�,溫度的變化�(duì)電磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性的影響是很?chē)?yán)重的�
為了減小溫度變化�(duì)輸出特性的影響,通常可采取下列措施:
?�?)設(shè)�(jì)電機(jī)�(shí),磁路比較飽和,使勵(lì)磁電流的變化所引起磁通的變化較小�
?�?)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�(lái)�(wěn)流。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��