直线电动机71直线直流电动机711工作原理

E a MB p lv
D 2 D v n n 2 60 60 2 p Bp Ea l Dl N M 电势常数 2a
20
Ce n Ke
电势系数
第一节直流测速发电机
3 稳态特性
（2）电压平衡方程式
Ia
Uj
Ea RL
当直流测速发电机的输 出端与测量电路构成回路后， 直流测速发电机就相当于一 Ua 个电源，感应电势为电源电 势，电枢绕组的电阻值Ra相 当于电源的内阻，电刷之间 的输出电压Ua的计算公式为：
第一节直流测速发电机 2 工作原理
当线圈转动180o ,导体cd处于N
极下，电势由d到c ，S极下导体电 势由a到b，仍然A刷为正，B刷为负。
N
电枢连续旋转，导体ab.cd轮流交
d
+
替地切割N极和S极下的磁力线,ab.cd
c
n
b
中产生交变电势，但是换向器的作用，
使电刷通过换向片只与处于一定极性 下的导体相连接，从而使电刷两端得 到的电势极性不变，这就是直流发电 机的最基本工作原理。
TG TG 直流测速 发电机 TG
～
TG 交流测速发电机
﹋
电磁式直流测速发电机
永磁式直流测速发电机
4
第一节 直流测速发电机
输入 装置 比较
＋
-
变换/处理 (控制器)
执行 机构
被控 对象
输 出
检测装置 (传感器)
5
第一节直流测速发电机
1 基本结构
直流电机
N
定子
+
n
定 子 铁 心
空 气 隙
转子
6
S
励 机 端 电 电换电 转 磁 枢向枢 绕 绕器铁 组 壳 盖 刷 组 心 轴
第一节直流测速发电机
1 基本结构
直流电机的定子
7
第一节直流测速发电机
1 基本结构 直流电机的转子
8
第一节直流测速发电机
1 基本结构
励磁方式：电磁式和永磁式 直流永磁电机
永磁式优点：结构简单，不需励磁电源，温度 变化对励磁磁通的影响小。
永磁式缺点：材料价格较贵。
9
第一节直流测速发电机
1 基本结构
A a
-
B
15
S
第一节直流测速发电机 2 工作原理
换向器的作用是保 证转动方向不变时，电刷 输出的直流电压极型不变。
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第一节直流测速发电机 2 工作原理
根据已学过的直流发电机的工作原理 知，电刷两端的感应电势 ： Ea Ce n Ke
由上可知：1.电刷两端的感应电势与 电机的转速成正比。2.直流发电机能够把 转速信号换成电势信号，从而用来测速。
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第一节直流测速发电机
第6章 测速发电机
3 稳态特性
（1）感应电势计算公式
E a MB p lv
D 2 D v n n 2 60 60 2 p Bp l Dl
极距 D /( 2 p )
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极对数
第一节直流测速发电机
3 稳态特性
（1）感应电势计算公式
任课教师：李正强
2014－2015学年第二学期
本章教学:
一、教学要求：
掌握测速发电机结构、分类和作用等概念; 理解测速发电机的工作原理; 掌握相关基本概念; 理解测速发电机的静态特性;
了解测速发电机的动态特性;
掌握测速发电机的应用场所。
二、教学时间安排：2学时
2
本章教学:
三、主要内容：


第一节 第一节 第二节
直流测速发电机 异步测速发电机 由位移传感器的脉冲信号求转速
本章重点：直流测速发电机和交流测速发电机工 作原理 本章难点：交流测速发电机工作原理
四、教学过程：
3
第一节 直流测速发电机
测速元件主要指测速发电机 直流测速发电机 测速发电机 交流测速发电机 输出直流电信号 输出交流电信号
4.输出电压的纹波要小，即要求在一定的转速下输 出电压要稳定，波Hale Waihona Puke Baidu要小。 5.正，反转两个方向的输出特性要一致。
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第一节直流测速发电机 2 工作原理
N
b
+
a c
n
d
A
-
B
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S
导体ab,cd切割 磁力线产生感应 电势，N极下电 势方向由b指向a， s极下导体cd中 电势由c指向d, 因此电刷A为正， B为负
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第一节直流测速发电机 4 输出特性的误差分析 • 线性误差：负载运行时，测速发电机的输出 特性偏离理想情况下线性特性所引起的误差。
• 根本原因：负载运行时，测速发电机励磁磁 通Φ ，电枢回路电阻Ra和负载电阻RL等不能保 持恒定不变。
• 具体原因：电枢反应去磁、温度的影响、电 刷与换向片的接触电阻、延迟换向去磁和纹波 影响。
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第一节直流测速发电机 4 输出特性的误差分析
（1）电枢反应
主磁场
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电枢磁场
合成磁场
第一节直流测速发电机 4 输出特性的误差分析
（1）电枢反应
合成磁场
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第一节直流测速发电机 4 输出特性的误差分析
（1）电枢反应
合成磁场
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第一节直流测速发电机 4 输出特性的误差分析 • 电枢磁场的影响，使主磁 场发生倾斜，因而使支路中 有个别元件被电刷短路，造 成电刷两端输出电势下降； • 磁路饱和时，由于电枢磁 场的加入，使工作磁通比空 载时的主磁通小，即使得励 磁磁通Φ 略有减少。
永磁直流测速发电机
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第一节直流测速发电机 1 基本结构
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第一节直流测速发电机 1 基本结构
2577稀土直流伺服测速机组
用途：在随动系统中提供驱动力矩和速度反馈信 号，本产品已用于某机光学瞄准具随动系统中 。
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第一节直流测速发电机 1 基本结构
自动控制系统对测速发电机的要求： 1.输出电压与转速的关系曲线（即输出特性）应为 线性。 2.输出特性的斜率要大。 3.温度变化对输出特性的影响要小。
E a MB p lv
D 2 D v n n 2 60 60 2 p Bp l Dl 总导体数 N M 支路对数 2a
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第一节直流测速发电机
3 稳态特性
（1）感应电势计算公式
N 2 p D Ea l n 2a Dl 60 pN n 60a
U a Ea I a Ra
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第一节直流测速发电机
3 稳态特性
（3）稳态输出特性
U a E a I a Ra
Ua U a Ea Ra RL
Ea C e Ua n Ra Ra 1 1 RL RL
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第一节直流测速发电机
3 稳态特性
（3）稳态输出特性
• 如果Φ 、Ra和RL都为 常数，则Ua 与n之间保 持线性关系； • 负载电阻减小，输出 特性的斜率变小。 Ea C e Ua n Ra Ra 1 1 RL RL