交流測速發(fā)電機(jī)

1、第第8章章 交流測速發(fā)電機(jī)、交流測速發(fā)電機(jī)、交流測速發(fā)電機(jī)分為交流測速發(fā)電機(jī)分為同步測速發(fā)電機(jī)同步測速發(fā)電機(jī)和和異異步測速發(fā)電機(jī)。步測速發(fā)電機(jī)。以下僅介紹以下僅介紹交流異步測速交流異步測速發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)。1、結(jié)構(gòu)介紹：結(jié)構(gòu)介紹： 在自動控制系統(tǒng)中多用空心杯轉(zhuǎn)子異步測在自動控制系統(tǒng)中多用空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)速發(fā)電機(jī)。空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)定空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機(jī)定子上有兩個在空間上互差子上有兩個在空間上互差90 電角度的繞電角度的繞組，一為勵磁繞組，另一為輸出繞組，如組，一為勵磁繞組，另一為輸出繞組，如圖所示。圖所示。杯形轉(zhuǎn)子杯形轉(zhuǎn)子外定子外定子 內(nèi)定子內(nèi)定子機(jī)殼機(jī)殼端蓋端蓋 1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子

2、定子定子勵磁繞組勵磁繞組輸出繞組輸出繞組 異步式交流測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與杯形轉(zhuǎn)子異步式交流測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與杯形轉(zhuǎn)子交流伺服電機(jī)相似，它的定子上有兩個繞組，交流伺服電機(jī)相似，它的定子上有兩個繞組，一個是勵磁繞組，一個是輸出繞組。一個是勵磁繞組，一個是輸出繞組。輸出輸出繞組繞組2U+勵磁勵磁繞組繞組1U1I1+2、工作原理：、工作原理： 工作時，勵磁繞組接頻率為工作時，勵磁繞組接頻率為f的的單相交流單相交流電源，此時顯然沿著直軸方向?qū)a(chǎn)生電源，此時顯然沿著直軸方向?qū)a(chǎn)生一個脈振磁動勢一個脈振磁動勢D，1）當(dāng)轉(zhuǎn)子不動時，脈振磁動勢）當(dāng)轉(zhuǎn)子不動時，脈振磁動勢 D在空心在空心杯轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出變壓器電勢

3、，產(chǎn)生的磁杯轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出變壓器電勢，產(chǎn)生的磁場與勵磁電源同頻率的脈振磁場場與勵磁電源同頻率的脈振磁場 D，也，也為為d軸，軸，都與處于都與處于q軸的輸出繞組無磁通軸的輸出繞組無磁通交鏈。交鏈。2 2） 當(dāng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動時，轉(zhuǎn)子切割直軸磁通當(dāng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動時，轉(zhuǎn)子切割直軸磁通 D， 在杯型轉(zhuǎn)子中感應(yīng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電勢在杯型轉(zhuǎn)子中感應(yīng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電勢E r，其，其大小正比于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大小正比于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n，并以勵磁磁場，并以勵磁磁場 D的脈振頻率的脈振頻率f交變，又因空心杯轉(zhuǎn)子相當(dāng)交變，又因空心杯轉(zhuǎn)子相當(dāng)于短路繞組，故旋轉(zhuǎn)電勢于短路繞組，故旋轉(zhuǎn)電勢E r在杯型轉(zhuǎn)子在杯型轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生交流短路電流中產(chǎn)生交流短路電流I r，其大小

4、正比于，其大小正比于E r，其頻率為其頻率為E r的交變頻率的交變頻率f，若忽視杯型轉(zhuǎn)，若忽視杯型轉(zhuǎn)子的漏抗的影響，那么電流子的漏抗的影響，那么電流I r所產(chǎn)生的脈所產(chǎn)生的脈振磁通振磁通 q的大小正比于的大小正比于E r，在空間位置，在空間位置上與輸出繞組的軸線（上與輸出繞組的軸線（q軸）一致，因此軸）一致，因此轉(zhuǎn)子脈振磁場轉(zhuǎn)子脈振磁場 q與輸出繞組相交鏈而產(chǎn)與輸出繞組相交鏈而產(chǎn)生感應(yīng)電勢生感應(yīng)電勢E，據(jù)上分析有：，據(jù)上分析有：輸出繞組感應(yīng)產(chǎn)生的電勢輸出繞組感應(yīng)產(chǎn)生的電勢E實際就是交流異步測速實際就是交流異步測速發(fā)電機(jī)輸出的空載電壓發(fā)電機(jī)輸出的空載電壓U，其大小正比于轉(zhuǎn)速，其大小正比于轉(zhuǎn)速n，

5、其頻率為勵磁電源的頻率其頻率為勵磁電源的頻率f。當(dāng)然，這里也存在著。當(dāng)然，這里也存在著不可避免的誤差。不可避免的誤差。EIEnqrr 誤差分析：主要有非線性誤差、剩余電壓和相誤差分析：主要有非線性誤差、剩余電壓和相位誤差。位誤差。非線性誤差非線性誤差 只有嚴(yán)格保持直軸磁通只有嚴(yán)格保持直軸磁通 d不變的前提下，交不變的前提下，交流異步測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓才與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速流異步測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓才與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比，但在實際中直軸磁通成正比，但在實際中直軸磁通 d是變化的，是變化的，為了減小轉(zhuǎn)子漏抗造成的線性誤差為了減小轉(zhuǎn)子漏抗造成的線性誤差，異步測，異步測速發(fā)電機(jī)都采用非磁性空心杯轉(zhuǎn)子，常用電速發(fā)電機(jī)都采用非磁性空心杯轉(zhuǎn)子，常用電阻率大的磷青銅制成，以增大轉(zhuǎn)子電阻，從阻率大的磷青銅制成，以增大轉(zhuǎn)子電阻，從而可以忽略轉(zhuǎn)子漏抗，與此同時使杯型轉(zhuǎn)子而可以忽略轉(zhuǎn)子漏抗，與此同時使杯型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時切割交軸磁通轉(zhuǎn)動時切割交軸磁通q q而而產(chǎn)生的直軸磁勢明產(chǎn)生的直軸磁勢明顯減弱。另外，提高勵磁電源頻率，也就是顯減弱。另外，提高勵磁電源頻率，也就是提高電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，也可提高線性度，減提高電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，也可提高線性度，減小線性誤差。小線性誤差。 剩余電壓剩余電壓 當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時，交流測速