c2c2测速发电机测速发电机 Tachogenerator2 2-1 2-1 概述概述 测速发电机是一种转速测量传感器在许多测速发电机是一种转速测量传感器在许多自动控制系统中，它被用来测量旋转装置的转速，自动控制系统中，它被用来测量旋转装置的转速，向控制电路提供与转速大小成正比的信向控制电路提供与转速大小成正比的信号电压 如果以转子旋转角度为参变量，则可作为机如果以转子旋转角度为参变量，则可作为机电微分、积分器电微分、积分器 3 自动控制系统对测速发电机的要求自动控制系统对测速发电机的要求1. 1. 线性度好线性度好. .即输出电压要严格与转速成正比，即输出电压要严格与转速成正比，并不受温度等外界条件变化的影响并不受温度等外界条件变化的影响2. 2. 灵敏度高灵敏度高. .即在一定的转速下，输出电压值要即在一定的转速下，输出电压值要尽可能大尽可能大3. 3. 转动惯量小转动惯量小. .以保证测速的快速性以保证测速的快速性4 测速发电机有直流测速发电机和交流测速发电机测速发电机有直流测速发电机和交流测速发电机两大类。
两大类 直流测速发电机又分为永磁式和电磁式两种，直流测速发电机又分为永磁式和电磁式两种， 国产型号分别为国产型号分别为CY和和CD；； 交流测速发电机又分为同步和异步两种，交流测速发电机又分为同步和异步两种， 国产国产型号分别为型号分别为CG（感应子式）、（感应子式）、 CK（空心杯转子）、（空心杯转子）、 CL（笼型转子）笼型转子） 近年来还出现了采用新原理、近年来还出现了采用新原理、 新结构研制成的新结构研制成的霍尔效应测速发电机霍尔效应测速发电机 仅介绍直流测速发电机和交流异步测速发电机仅介绍直流测速发电机和交流异步测速发电机2-1 2-1 概述概述5 直流测速发电机的结构和原理都与他励直直流测速发电机的结构和原理都与他励直流发电机基本相同流发电机基本相同 2-2 2-2 直流测速发电机直流测速发电机 I＋＋ U－－＋＋Uf －－If电磁式电磁式TGRLE永磁式永磁式TGRLI＋＋ U －－ 按照电枢结构的不同，可分为：有槽电枢、无按照电枢结构的不同，可分为：有槽电枢、无槽电枢、空心杯、盘式印刷电枢等。
槽电枢、空心杯、盘式印刷电枢等按照励磁方式的不同可分为：永磁式和电磁式两种按照励磁方式的不同可分为：永磁式和电磁式两种6 按照应用场合分类：按照应用场合分类：可分为普通速度型和低速型可分为普通速度型和低速型1.1.普通速度型：一般在每分钟几千转以上，最高普通速度型：一般在每分钟几千转以上，最高可达每分钟一万转以上；可达每分钟一万转以上；2.2.低速型：一般在每分钟几百转以下，最低可达低速型：一般在每分钟几百转以下，最低可达每分钟一转以下每分钟一转以下 低速测速发电机能和低速力矩电动机直接低速测速发电机能和低速力矩电动机直接耦合，省去了中间笨重的齿轮传动装置，消除耦合，省去了中间笨重的齿轮传动装置，消除了由于齿轮间隙带来的误差，提高了系统的精了由于齿轮间隙带来的误差，提高了系统的精度和刚度，因而在国防、科研和工业生产等各度和刚度，因而在国防、科研和工业生产等各种精密自动化技术中得到了广泛应用种精密自动化技术中得到了广泛应用7 一一. . 输出特性输出特性 在恒定磁场中在恒定磁场中, ,电枢以转速电枢以转速n旋转时，旋转时， 电枢上的导体切割电枢上的导体切割空载主磁通空载主磁通ΦΦ0 0, ,在电刷间产生在电刷间产生空载感应电动势空载感应电动势E0：： 空载时空载时Ia=0=0,即输出电压与转速成正比。
即输出电压与转速成正比8 式式中中Ra为为电电枢枢回回路路的的总总电电阻阻包包括括电电枢枢绕绕组组电电阻和电刷接触电阻阻和电刷接触电阻若负载电阻为若负载电阻为Rl 若不计电枢反应的影响，直若不计电枢反应的影响，直流测速发电机的输出电压应为：流测速发电机的输出电压应为： U2=E0-IaRa 因为：因为： Ia=U2/Rl 整理可得整理可得: :9 对对于于不不同同的的负负载载电电阻阻，，测测速速发发电电机机输输出出特特性性的的斜斜率率也也有有所所不不同同，，它它随随负负载载电电阻阻的的减减小小而而降降低低————灵敏度降低灵敏度降低 负负载载越越小小、、转转速速越越高高：：输输出出特特性性下下垂垂————电电枢反映的作用枢反映的作用若负载电阻为若负载电阻为Rl 在理想情况下，在理想情况下， 直流测速发电机的输出电直流测速发电机的输出电压压U2 2与转速与转速n仍成线性关系仍成线性关系10 直流测速发电机的实际输出特性直流测速发电机的实际输出特性1.1.线性误差线性误差允许的线性误差范围：允许的线性误差范围：一般系统：一般系统：1%~2%，，要求较高的系统：要求较高的系统：0.1%~0.25%2.2.不灵敏区不灵敏区Δn：由于换向器与电：由于换向器与电刷间的接触压降，而导致测速发刷间的接触压降，而导致测速发电机在低转速时，其输出电压很电机在低转速时，其输出电压很低，几乎为零。
低，几乎为零3.3.最大线性工作转速最大线性工作转速nm ：：在允许的线性误差范围内在允许的线性误差范围内的电枢最高转速称为最大线性工作转速的电枢最高转速称为最大线性工作转速11 （一）误差原因：（一）误差原因： (1) (1) 周周围围环环境境温温度度的的变变化化，， 特特别别是是励励磁磁绕绕组组长长期期通通电电发发热热而而引引起起的的励励磁磁绕绕组组电电阻阻的的变变化化将将引引起起励励磁磁电电流流及及磁磁通通ΦΦ0 0的的变变化化，， 从从而而造造成成线性误差线性误差 (2) (2) 直直流流测测速速发发电电机机有有负负载载时时电电枢枢反反应应的的去去磁磁作作用用使使测测速速发发电电机机气气隙隙磁磁通通减减小小，， 引引起起线线性性误差 二二. . 主要误差及改进办法主要误差及改进办法 12 （一）误差原因：（一）误差原因： (3) (3) 因因为为电电枢枢电电路路总总电电阻阻中中包包括括电电刷刷与与换换向向器器的的接接触触电电阻阻，， 而而这这种种接接触触电电阻阻是是随随负负载载电电流变化而变化的。
流变化而变化的 当当发发电电机机转转速速较较低低时时，，相相应应的的电电枢枢电电流流较较小小，， 而而接接触触电电阻阻较较大大这这时时测测速速发发电电机机虽虽然然有有输输入入信信号号（（转转速速）），，但但输输出出电电压压却却很很小小，， 所以在输出特性上引起线性误差所以在输出特性上引起线性误差 二二. . 主要误差及改进办法主要误差及改进办法 13 （二）改进办法（二）改进办法：：1.1.为了减小由温度变化而引起的磁通变化：为了减小由温度变化而引起的磁通变化： （（1 1）在实际使用时可在励磁回路中串联一个电阻）在实际使用时可在励磁回路中串联一个电阻值较大的附加电阻值较大的附加电阻2 2）） 设计时可使发电机磁路处于较饱和状态，设计时可使发电机磁路处于较饱和状态， 这样，这样， 即使由电阻值变化引起的励磁电流变化即使由电阻值变化引起的励磁电流变化可能较大，可能较大， 发电机的气隙磁通变化也非常小发电机的气隙磁通变化也非常小 二二. . 主要误差及改进办法主要误差及改进办法 14 （二）改进办法（二）改进办法：： 2. 2.为了减小电枢反应的去磁作用为了减小电枢反应的去磁作用：： (1) (1) 在设计时可在定子磁极上安装补偿绕组。
在设计时可在定子磁极上安装补偿绕组 (2) (2)选取较小的线负荷及适当加大发电机气隙，选取较小的线负荷及适当加大发电机气隙， (3) (3)使用时尽可能采用大的负载电阻并选用适当的使用时尽可能采用大的负载电阻并选用适当的电刷，电刷， 以减小电刷接触压降以减小电刷接触压降 二二. . 主要误差及改进办法主要误差及改进办法 15 一、分类一、分类 分类：同步测速发电机、异步测速发电机分类：同步测速发电机、异步测速发电机 同步测速发电机：输出频率和电压幅值均随转同步测速发电机：输出频率和电压幅值均随转速的变化而变化，因此一般用作指示式转速计，速的变化而变化，因此一般用作指示式转速计，很少用于控制系统中的转速测量很少用于控制系统中的转速测量 异步测速发电机异步测速发电机: :输出电压的频率与励磁电压输出电压的频率与励磁电压频率相同频率相同, ,与转速无关与转速无关; ;其输出电压与转速其输出电压与转速n成正比，成正比，因此在控制系统中得到广泛的应用因此在控制系统中得到广泛的应用 .2-3 2-3 交流测速发电机交流测速发电机16 二、同步测速发电机二、同步测速发电机 结构：转子为永磁式，即采用永久磁铁做磁结构：转子为永磁式，即采用永久磁铁做磁极极, ,定子上嵌放着单相输出绕组。
定子上嵌放着单相输出绕组 工作原理：当转子旋转时，输出绕组产生单工作原理：当转子旋转时，输出绕组产生单相的交变电动势相的交变电动势: :频率为频率为f=pn/60产生的感应电产生的感应电动势有效值输出绕组动势有效值输出绕组E∝∝n，， 特点：交变的频率与转速成正比变化特点：交变的频率与转速成正比变化. .当输出当输出绕组接负载时，负载的阻抗会随频率的变化而变绕组接负载时，负载的阻抗会随频率的变化而变化，也就会随转速的变化而变化，不会是一个定化，也就会随转速的变化而变化，不会是一个定值，使输出特性不能保持线性关系值，使输出特性不能保持线性关系 应用：用整流电路将同步测速发电机输出的交应用：用整流电路将同步测速发电机输出的交流电压整流为直流电压输出，就可以消除频率随流电压整流为直流电压输出，就可以消除频率随转速变化带来的缺陷，使输出的直流电压与转速转速变化带来的缺陷，使输出的直流电压与转速成正比成正比—— —— 作为转速表作为转速表17 三、异步测速发电机三、异步测速发电机按结构可分为鼠笼转子和空心杯转子两种按结构可分为鼠笼转子和空心杯转子两种。
1.1.鼠笼转子异步测速发电机输出斜率大，但线性鼠笼转子异步测速发电机输出斜率大，但线性度差，相位误差大，剩余电压高，一般只用在度差，相位误差大，剩余电压高，一般只用在精度要求不高的控制系统中精度要求不高的控制系统中2.2.空心杯转子异步测速发电机的精度较高，转子空心杯转子异步测速发电机的精度较高，转子转动惯量也小，性能稳定目前，我国生产的转动惯量也小，性能稳定目前，我国生产的这种测速发电机的型号为这种测速发电机的型号为CK18 结结构构：：与与杯杯形形转转子子伺伺服服电电动动机机相相似似:1.:1.转转子子是是一一个个薄薄壁壁非非磁磁性性杯杯（（杯杯厚厚为为0.20.2～～0.3 0.3 mmmm））, ,通通常常用用高高电电阻阻率率的的硅硅锰锰青青铜铜或或铝铝锌锌青青铜铜制成 .（一）结构（一）结构 1—空心杯转子空心杯转子 2—定子，定子， 3—内定子内定子 4—机壳机壳 ，，5—端盖端盖2.2.定子的两相绕组在空间位置上严定子的两相绕组在空间位置上严格保持格保持90°90°电角度电角度, ,其中一相作为其中一相作为励磁绕组励磁绕组, ,外施稳频稳压的交流电外施稳频稳压的交流电源励磁源励磁; ;另一相作为输出绕组另一相作为输出绕组, ,其两其两端的电压即为测速发电机的输出电端的电压即为测速发电机的输出电压压U2。
19 ·（二）工作原理（二）工作原理 异步测速发电机工作原理图 异步测速发电机工作原理图 n=0时时 1.1.当电机的励磁绕组外施当电机的励磁绕组外施电压电压 ，， 便有电流便有电流 流流过绕组，过绕组， 在电机气隙中沿在电机气隙中沿励磁绕组轴线（励磁绕组轴线（d d轴）产生轴）产生一频率为一频率为f的脉动磁通的脉动磁通 2.2.转子不动时转子不动时,d,d轴的脉振轴的脉振磁通只能在空心杯转子中磁通只能在空心杯转子中感应出变压器电动势感应出变压器电动势Ed. .d轴轴q轴轴20 ·（二）工作原理（二）工作原理 异步测速发电机工作原理图 异步测速发电机工作原理图 n=0时时 1.1.当电机的励磁绕组外施当电机的励磁绕组外施电压电压 ，， 便有电流便有电流 流流过绕组，过绕组， 在电机气隙中沿在电机气隙中沿励磁绕组轴线（励磁绕组轴线（d d轴）产生轴）产生一频率为一频率为f的脉动磁通的脉动磁通 2.2.转子不动时转子不动时,d,d轴的脉振轴的脉振磁通只能在空心杯转子中磁通只能在空心杯转子中感应出变压器电动势感应出变压器电动势Ed. .d轴轴q轴轴21 ·（二）工作原理（二）工作原理 异步测速发电机工作原理图 异步测速发电机工作原理图 n=0时时 d轴轴q轴轴3.3.由于转子是闭合的由于转子是闭合的, ,这一这一变压器电动势将产生转子变压器电动势将产生转子电流电流I Id d, ,此电流所产生的磁此电流所产生的磁通与励磁绕组产生的磁通通与励磁绕组产生的磁通仍在仍在d d轴上轴上. .22 ·（二）工作原理（二）工作原理 异步测速发电机工作原理图 异步测速发电机工作原理图 n=0时时 4.4.输出绕组的轴线和励磁输出绕组的轴线和励磁绕组轴线空间位置相差绕组轴线空间位置相差90°90°电角度电角度, ,它与它与d d轴磁通轴磁通没有耦合关系没有耦合关系, ,故不产生感故不产生感应电动势应电动势, ,输出电压为零。
输出电压为零 23 （二）工作原理（二）工作原理 异步测速发电机工作原理图 异步测速发电机工作原理图 n≠0时时 5.5.转子转动后转子转动后, ,转子绕组转子绕组中除了感应有变压器电中除了感应有变压器电动势外动势外, ,同时因转子导体同时因转子导体切割磁通切割磁通 , ,而在转子而在转子绕组中感应一旋转电动绕组中感应一旋转电动势势 , ,其有效值为其有效值为: :式中：式中：Cr————转子电动势常数；转子电动势常数； Φd————脉动磁通幅值脉动磁通幅值∴ ∴ 转子电动势的幅值与转速成正比转子电动势的幅值与转速成正比24 异步测速发电机工作原理图 异步测速发电机工作原理图 n≠0时时 （二）工作原理（二）工作原理7.7.转子中的感应电动势在转子中的感应电动势在转子杯中产生短路电流转子杯中产生短路电流Ir，，考虑转子漏抗的影响，转考虑转子漏抗的影响，转子电流要滞后转子感应电子电流要滞后转子感应电动势一定的电角度如图动势一定的电角度如图中内圈所示中内圈所示6.6.转子电动势的方向可转子电动势的方向可用右手定则判断。
如图用右手定则判断如图内圈所示方向内圈所示方向25 异步测速发电机工作原理图 异步测速发电机工作原理图 n≠0时时 （二）工作原理（二）工作原理E28.8.Ir→FrFqrFdrFd(电枢反应电枢反应)F Fq输出绕组输出绕组26 异步测速发电机工作原理图 异步测速发电机工作原理图 n≠0时时 （二）工作原理（二）工作原理 输出绕组的感应电动势的输出绕组的感应电动势的幅值幅值: :正比于测速发电动机的正比于测速发电动机的转速；转速； 频率频率: :与转速无关与转速无关. .为励磁电为励磁电源的频率源的频率 E2=4.44fN2Kw2Φq 27 （三）输出特性（三）输出特性U2 =f(n)1-1-理想空载输出特性理想空载输出特性2-2-实际空载输出特性实际空载输出特性3-3-带负载运行的输出特性带负载运行的输出特性 实际的空载输出特性：比理实际的空载输出特性：比理想空载输出特性曲线低想空载输出特性曲线低————Frd的去磁作用引起的去磁作用引起 负载运行时，输出电压负载运行时，输出电压U2不仅与不仅与输出绕组的感应电动势输出绕组的感应电动势E2有关，有关，而且还与负载的大小和性质有关。
而且还与负载的大小和性质有关28 （三）输出特性（三）输出特性U2 =f(n)负载阻抗对输出特性的影响负载阻抗对输出特性的影响纯电阻负载时输出电压的变化纯电阻负载时输出电压的变化空载时空载时I2=0，，U2=E2负载时：负载时：OC=U2=I2RL ,OC的方向也是的方向也是I2的方向 因为三角形因为三角形OBAOBA为直角三角形，且为直角三角形，且E E2 2为常数，所以为常数，所以B B点点的轨迹为以的轨迹为以OAOA为直径的圆弧又因为为直径的圆弧又因为α(α(内阻抗角内阻抗角) )、、ββ为常数，所以为常数，所以C C点轨迹应为圆弧点轨迹应为圆弧OCAOCA29 （三）输出特性（三）输出特性U2 =f(n)负载阻抗对输出特性的影响负载阻抗对输出特性的影响同理可知，当负载感抗同理可知，当负载感抗X XL L 改变时，输改变时，输出电压出电压U U2 2的端点的端点C C 的轨迹为圆弧的轨迹为圆弧OCAOCA纯电感负载时输出电压的变化纯电感负载时输出电压的变化30 （三）输出特性（三）输出特性U2 =f(n)负载阻抗对输出特性的影响负载阻抗对输出特性的影响 同理可知同理可知, ,当负载容抗当负载容抗Xc Xc 改变时，改变时，输出电压输出电压 U U2 2 的端点的端点C C 的轨迹为圆弧的轨迹为圆弧OCAOCA。
输出电压有最大值输出电压有最大值: :OC′= U2m，即，即为轨迹圆的直径为轨迹圆的直径纯电容负载时输出电压的变化纯电容负载时输出电压的变化31 （三）输出特性（三）输出特性U2 =f(n)负载阻抗对输出特性的影响负载阻抗对输出特性的影响输出电压的大小与负载阻抗的关系输出电压的大小与负载阻抗的关系输出电压的相位与负载阻抗的关系输出电压的相位与负载阻抗的关系 一般希望输出电压值不受负载变化的影响，一般希望输出电压值不受负载变化的影响，故常采用电阻故常采用电阻——电容负载电容负载. .32 1．气隙磁通．气隙磁通Φd 的变化的变化 主要是转子旋转，在转子上产生电流的磁势主要是转子旋转，在转子上产生电流的磁势的的d轴分量引起的轴分量引起的 措施：措施：1）减小励磁绕组的漏阻抗或增大转）减小励磁绕组的漏阻抗或增大转子电阻，都可以减小气隙磁通子电阻，都可以减小气隙磁通Φd的变化 2）通过减小电机的相对转速）通过减小电机的相对转速n*也可减也可减小输出电压的误差对于一定的转速，通常采小输出电压的误差对于一定的转速，通常采用提高励磁电源的频率，从而增大异步测速发用提高励磁电源的频率，从而增大异步测速发电机的同步转速来实现。
因此，异步测速发电电机的同步转速来实现因此，异步测速发电机大都采用机大都采用400HZ 的中频励磁电源的中频励磁电源四）主要误差及改进方法（四）主要误差及改进方法33 2．励磁电源的影响．励磁电源的影响1）电源电压幅值不稳定，会直接引起输出电压的波动电源电压幅值不稳定，会直接引起输出电压的波动2）频率的变化对输出电压的大小和相角也有明显的影响频率的变化对输出电压的大小和相角也有明显的影响 频率增加：在电感性负载时，输出电压稍有增长；而在频率增加：在电感性负载时，输出电压稍有增长；而在电容性负载时，输出电压的增加比较明显；在电阻负载电容性负载时，输出电压的增加比较明显；在电阻负载时，输出电压的变化是最小的时，输出电压的变化是最小的 频率增加：电机中的漏阻抗增加，输出电压的相位更频率增加：电机中的漏阻抗增加，输出电压的相位更加滞后但当转子电阻较大时，相位滞后的要小一些但当转子电阻较大时，相位滞后的要小一些3）波形的失真会引起输出电压中含有高次谐波分量波形的失真会引起输出电压中含有高次谐波分量四）主要误差及改进方法（四）主要误差及改进方法34 3．温度的影响．温度的影响 温度升高：输出电压降低，而相角增大。
温度升高：输出电压降低，而相角增大为此，在设计空心杯时应选用电阻温度系数较为此，在设计空心杯时应选用电阻温度系数较小的材料小的材料 在实际使用时，可采用温度补偿措施最在实际使用时，可采用温度补偿措施最简单的方法是在励磁回路、输出回路或同时在简单的方法是在励磁回路、输出回路或同时在两个回路串联负温度系数的热敏电阻来补偿温两个回路串联负温度系数的热敏电阻来补偿温度变化的影响度变化的影响四）主要误差及改进方法（四）主要误差及改进方法35 自动控制系统对异步测速发电机的要求是自动控制系统对异步测速发电机的要求是: : (1) (1) 输出电压与转速成严格的线性关系；输出电压与转速成严格的线性关系； (2) (2) 输出电压与励磁电压（即电源电压）同相；输出电压与励磁电压（即电源电压）同相； (3) (3) 转转速速为为零零时时, ,没没有有输输出出电电压压. .即即所所谓谓剩剩余余电电压压为零 实实际际上上测测速速发发电电机机的的定定子子绕绕组组和和转转子子杯杯的的参参数数都都会会在在不不同同程程度度上上受受温温度度变变化化、、工工艺艺等等方方面面的的影影响响，， 在在输输出出线线性性度度、、相相位位、、剩剩余余电电压压等等方方面面产产生生误差。
误差 （五）主要技术指标（五）主要技术指标36 剩余电压对输出特性的影响剩余电压对输出特性的影响输出特性线性度输出特性线性度相位特性相位特性（五）主要技术指标（五）主要技术指标l 目前高精度异步测速发电机线性误差可达目前高精度异步测速发电机线性误差可达0.050.05％左右；％左右；l 剩余电压（或零速电压）的数值一般只有几十毫伏剩余电压（或零速电压）的数值一般只有几十毫伏l 相位误差一般不超过相位误差一般不超过1°1°～～2°2°37 测速发电机的应用举例测速发电机的应用举例一、转速自动调节系统一、转速自动调节系统l调节转速给定电压，系统可达到所要求的转速调节转速给定电压，系统可达到所要求的转速l测速发电机耦合在电动机轴上测速发电机耦合在电动机轴上, ,作为转速负反馈元件，作为转速负反馈元件，其输出电压作为转速反馈信号送回到放大器的输入端其输出电压作为转速反馈信号送回到放大器的输入端1 1－放大器；－放大器；2 2－电动机－电动机3 3－负载；－负载；4 4－测速发电机－测速发电机△△UU1U238 w当当n↓↓（如负载转矩增大）（如负载转矩增大） ，，U2 2↓↓→→△△U2 ↑,↑,经放大器经放大器放大后，使电动机的电压增大，电动机开始加速，放大后，使电动机的电压增大，电动机开始加速， U2 2↑↑→→△△U2 ↓↓直到近似达到所要求的转速为止直到近似达到所要求的转速为止. .一、转速自动调节系统一、转速自动调节系统△△UU1U2w同理，若同理，若n↑ Un↑ U2 2↑↑，，△△U↓U↓，差值信号经放大器放大，差值信号经放大器放大后，使电动机的电压减小，电动机开始减速，直到后，使电动机的电压减小，电动机开始减速，直到近似达到所要求的转速为止。
近似达到所要求的转速为止39 w通过以上分析可以了解到，只要系统转速给定通过以上分析可以了解到，只要系统转速给定电压不变，无论由于何种原因企图改变电动机电压不变，无论由于何种原因企图改变电动机的转速，由于测速发电机输出电压反馈的作用，的转速，由于测速发电机输出电压反馈的作用，使系统能自动调节到所要求的转速使系统能自动调节到所要求的转速一、转速自动调节系统一、转速自动调节系统△△UU1U240 二、位置伺服控制系统的速度阻尼及校正二、位置伺服控制系统的速度阻尼及校正1 1－手轮；－手轮；2 2－自整角机；－自整角机；3 3－放大器；－放大器；4 4－直流伺服电动机；－直流伺服电动机；5 5－控制对象（火炮）；－控制对象（火炮）；6 6－直流测速发电机－直流测速发电机 测速发电机作转速反馈元件，但其作用却不同测速发电机作转速反馈元件，但其作用却不同于转速自动调节系统，该系统中转速反馈是用于位于转速自动调节系统，该系统中转速反馈是用于位置的微分反馈的校正，起速度阻尼作用置的微分反馈的校正，起速度阻尼作用41 二、位置伺服控制系统的速度阻尼及校正二、位置伺服控制系统的速度阻尼及校正1 1－手轮；－手轮；2 2－自整角机；－自整角机；3 3－放大器；－放大器；4 4－直流伺服电动机；－直流伺服电动机；5 5－控制对象（火炮）；－控制对象（火炮）；6 6－直流测速发电机－直流测速发电机 在不接测速发电机时，假如火炮手向某一方向摇动手轮：在不接测速发电机时，假如火炮手向某一方向摇动手轮： θ1↑,则则 θ1 ＞＞θ２２，产生失调角，产生失调角θ（（θ = θ1 - θ2），），则自整角接收机则自整角接收机输出电压输出电压U = K 1θ（（K1为比例系数），经放大器放大，直流伺为比例系数），经放大器放大，直流伺服电动机、火炮、自整角接收机一起转动，使服电动机、火炮、自整角接收机一起转动，使θθ2 2 ↑ ，，θ↓θ↓。
42 二、位置伺服控制系统的速度阻尼及校正二、位置伺服控制系统的速度阻尼及校正1 1－手轮；－手轮；2 2－自整角机；－自整角机；3 3－放大器；－放大器；4 4－直流伺服电动机；－直流伺服电动机；5 5－控制对象（火炮）；－控制对象（火炮）；6 6－直流测速发电机－直流测速发电机 当当θ1 = θ2 ，，U = 0：由于机械系统的惯性，转速不：由于机械系统的惯性，转速不为零，继续向为零，继续向θθ2 2增加的方向转动，使增加的方向转动，使θθ2 2＞＞θθ1 1 ，，θθ＜＜0 0，自整角接收机输出电压，自整角接收机输出电压U改变极性，电动机由正改变极性，电动机由正转变为反转，转变为反转，…………这样系统就产生了振荡这样系统就产生了振荡43 二、位置伺服控制系统的速度阻尼及校正二、位置伺服控制系统的速度阻尼及校正1 1－手轮；－手轮；2 2－自整角机；－自整角机；3 3－放大器；－放大器；4 4－直流伺服电动机；－直流伺服电动机；5 5－控制对象（火炮）；－控制对象（火炮）；6 6－直流测速发电机－直流测速发电机 接上测速发电机，输出电压接上测速发电机，输出电压Uf∝∝n∝∝(dθ2/dt) ) ，并，并负反馈到放大器的输入端。
当负反馈到放大器的输入端当θθ1 1 = =θθ2 2 时，由于测时，由于测速发电机仍有电压输出，使放大器的输出电压极性速发电机仍有电压输出，使放大器的输出电压极性改变，电动机制动，因而电动机就很快地停留在改变，电动机制动，因而电动机就很快地停留在θ1=θ2 的位置44 三、作积分运算三、作积分运算输出电压输出电压U U2 2 正比于输入电压正比于输入电压U U1 1 从从0 0 到到t t1 1 时间内的积分时间内的积分45 思考题思考题 1. 1. 说说明明交交流流测测速速发发电电机机的的基基本本工工作作原原理理 为为什什么么交交流流测测速速发发电电机机的的输输出出电电压压与与转转速速成成正正比？比？ 实际的输出电压的误差有哪些？实际的输出电压的误差有哪些？ 2. 2. 试比较交、试比较交、 直流测速发电机的优缺点直流测速发电机的优缺点 46 结结 束束47 结束结束 。