测速发电机(控制方面)分解
测速电机工作原理
测速电机工作原理测速电机是一种能够测量物体速度的装置，它通常由电机和传感器组成。
在工业领域，测速电机被广泛应用于各种机械设备中，用于测量转速、线速度等参数。
那么，测速电机是如何工作的呢？下面我们将详细介绍测速电机的工作原理。
首先，测速电机的核心部件是传感器。
传感器可以通过不同的方式来检测物体的速度，比如光电传感器、霍尔传感器等。
当物体运动时，传感器会感知到运动物体的变化，并将这些变化转化为电信号。
其次，传感器感知到的电信号会被送入电机控制系统。
电机控制系统会根据传感器反馈的信号来控制电机的转速，从而实现对物体速度的测量和控制。
这种闭环控制系统可以确保测速电机对物体速度的测量精度和稳定性。
另外，测速电机的工作原理还涉及到电机本身的特性。
电机在工作时会产生磁场，这个磁场会与传感器产生相互作用，从而产生感应电流。
通过测量感应电流的大小，可以间接地推导出物体的速度。
除此之外，测速电机还可以通过编码器来实现对物体速度的测量。
编码器是一种能够将物体运动转化为脉冲信号的装置，通过测量脉冲信号的频率和数量，可以准确地计算出物体的速度。
总的来说，测速电机的工作原理是通过传感器感知物体的运动，将感知到的信号送入电机控制系统，通过控制电机的转速来实现对物体速度的测量和控制。
测速电机在工业自动化领域有着广泛的应用，它可以帮助工程师们实现对机械设备运行状态的监测和控制，提高生产效率和质量。
总结一下，测速电机的工作原理涉及到传感器的感知、电机控制系统的反馈和控制、电机本身的特性以及编码器的应用。
通过这些原理的相互作用，测速电机可以准确地测量物体的速度，为工业生产提供可靠的技术支持。
常用电机与控制—测速发电机
图 3 他励测速发电机接线图 直流测速发电机的主要特性也是输出电压正比转速。直流测速发电机的基本公式之 一是：
E＝TE·Φ·n 上式表明直流测速发电机的电动势 E 是正比于磁通Φ与转速 n 的乘积的。在他励测 速发电机中，如果保持励磁电压 U1 为定值，而磁通Φ也是常数；因此，E 正比于 n。 直流测速发电机的输出电压（即电枢电压）为：
常用电机与控制—测速发电机
在自动控制系统中，测速发电机一般用来测量和调节转速，或将它的输出电压反馈 到电子放大器的输入端以稳定转速。
测速发电机按电流种类可分为直流和交流两种。下面分别介绍交流测速发电机和直 流测速发电机的工作原理。
一、交流测速发电机 交流测速发电机分同步式和异步式两种，现以异步式发电机为例，介绍其工作原理。 它的定子上装有两个绕组，一个作励磁用，称为励磁绕组 1，另一个输出电压，称为输 出绕组 2；两个绕组的轴线互相垂直，在空间上相隔 90°，其原理如图 1 所示。它的转 子一般为杯形转子，通常是由铝合金制成的空心薄壁圆筒。此外，为了减少磁器的磁阻， 在空心杯形转子内放置有固定的内定子。在分析时，杯形转子可视作由无数并联的导体 条组成，和鼠笼转子一样。
4.1直流测速电动机
任务一 认识速度传感器
一、测速发电机传感器的要求
测速发电机(tachogenerator)是一种检测机械转速的电磁装置。就是
把转子转速转换为电压信号的机电式元件。它的输出电压与转速成正比关系， 即Ua=Kn。
如图4-1所示。
目录
任务一 认识速度传感器
测速发电机的输出电压能表征转速，因而可用来测量转速；测速发 电机的输出电压正比于转子转角对时间的微分，在解算装置中可以把 它作为微分或积分元件。
磁通反向， 因此合成磁场的磁通密度在半个极下是加强了， 在另外半个极
下是削弱了， 如图 (c)所示。 由于电枢磁场的存在， 气隙中的磁场发生畸变
， 这种现象称为电枢反应。
目录
•
如果电机的磁路不饱和(即磁路为线性)， 磁场的合成就可以应用叠加
原理。 例如， N极右半个极下的合成磁通等于 1/2 主磁通与 1/2 电枢磁通之
•
4）电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，
并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。
• 转子部分：
•
转子称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等
。
•
1）电枢铁心：电机主磁路的一部分，用来嵌
• 放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中
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磁场， 图 c是主磁场和电枢磁场的合成磁场。
目录
直流电机磁场
目录
•
磁场的分布在电机学中已作了分析，磁场的分布如图 (a)所示。电枢
电流所产生的磁场如图 (b)所示。由图 (b)可以看出， 在每个主磁极下面，
电枢磁场的磁通在半个极下由电枢指向磁极， 在另外半个极下则由磁极指
测速发电机的工作原理(一)
测速发电机的工作原理(一)测速发电机的工作原理测速发电机是一种将机械或液压能转化为电能的装置，通常用于测量或控制某些设备的运行速度。
下面将对测速发电机的工作原理进行详细介绍。
什么是测速发电机测速发电机，也称为速度发电机，是一种将运动机械或流体的运动能转化为电能的装置。
测速发电机通常采用磁场和导体间相对运动的方式产生感应电动势，将机械或液压能转化为电能。
测速发电机的结构测速发电机的结构一般包括转子、定子和电路等部分。
转子内部由一定数量的永磁体和磁铁组成，定子内部则包括多个线圈，线圈与永磁体或磁铁相对排列。
当转子旋转时，永磁体或磁铁在定子线圈中产生交变电动势，从而产生电能输出。
测速发电机的工作原理测速发电机的工作原理是利用磁感线与导体间的相互感应现象，将机械或液压能转化为电能。
当测速发电机接收到运动机械或流体的能量时，转子开始旋转，磁铁和永磁体不断相对运动，产生磁场变化，从而在定子线圈中感应出交变电动势。
这样就可以将机械或液压能转化为电能输出，提供给相应的设备使用。
测速发电机的应用领域测速发电机广泛应用于各种工业领域，例如轮船、火车、航空航天、机动车、发电机组等。
测速发电机通常用于测量或控制机械或液压系统的运行速度，可以实现对各种自动化控制系统的准确测量和控制。
测速发电机的优缺点测速发电机具有以下优点：1.可以将机械或液压能直接转化为电能，输出电压和电流稳定。
2.体积小，结构简单，安装和维护方便。
3.适用于高速旋转和液压系统等特殊环境。
但是，测速发电机也存在以下缺点：1.输出电流较小，无法满足大功率设备的需求。
2.要求机械或液压系统运行速度稳定，否则会影响电能输出的稳定性。
3.成本较高，适用范围受到一定限制。
结论测速发电机是一种将机械或液压能转化为电能的装置，可以实现对各种自动化控制系统的准确测量和控制。
测速发电机具有结构简单、安装维护方便、适用于特殊环境等优点，但也存在输出电流小、成本较高等缺点。
测速发电机
气隙磁通d的变化
改进措施：
减小励磁绕组漏阻抗； 增大转子电阻； 提高励磁电源频率
励磁电源的影响
电源电压幅值不稳定，会直接引起输出电压 的波动。
频率的变化对输出电压的大小和相角也有明 显的影响。
随着频率的增加，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；在电阻负载时，输出电压的变化是 最小的。
频率的变化对相角的影响更为严重。因为频率 的增加使得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。此外，波形的失真会引起输出电压中 含有高次谐波分量。
温度的影响
电机温度的变化，会使励磁绕组和空心杯转子的电阻以及 磁性材料的磁性能发生变化，从而使输出特性发生改变。 温度升高使输出电压降低，而相角增大。为此，在设计空 心杯时应选用电阻温度系数较小的材料。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。
减小剩余电压的措施：
➢ 改进制造材料和工艺，降低磁路饱和程度； ➢ 采用内外定子铁心可调结构； ➢ 采用补偿绕组（可补偿剩余电压的固定分量）；
➢ 外接补偿装置
校正补偿
电桥补偿
异步测速发电机的使用：
1.主要用于交流伺服系统和解算装置中。选用时， 应根据系统的频率、电压、工作转速的范围和 具体用途来选择规格
RL
RL
可见，理想情况下C为常数，所 以，直流测速发电机负载时的输出 特性仍然是一条直线。负载电阻越 大，直线斜率就越大。
实际情况是，输出特性会偏离直 线，如图中虚线所示。
Ua
RL RL1 RL2
n 0
RL1 > RL2
《测速发电机》PPT课件
直流测速发电机是控制系统中的一个重要测量转 换元件。另外作为校正元件用于改善系统品质，作为反馈 元件用于速度反馈。
• 分类：永磁式：磁场变化小，稳定。
电磁式：磁场随电阻的改变而改变，不稳定。
• 转子、定子及电刷和换向器组成。电枢绕组在转子上。磁极 在定子上，一般采用永磁体作磁极。
5.2基本关系式与输出特性
一、基本关系式
基本关系式与发电机相似。
Ea
Ra Ia
La
d Ia dt
Ua
Ea Ra Ia Ua
U a RL Ia
Ea Ce n Ke
T T T 1
0
em T1很小，若果很大，会影响被测装置的运行
感应电势的大小与转速成正比，电势的方向由转速 的方向所决定。
二、空载输出特性
k '
Ce0
L 1 Ra
RL
ks
ki kL'
0
Ua0
Ce0
1 Ra
n kL'n
RL
U a
Ua0 Ua U a0
k
L'nFra bibliotek1k k
L s
'
n RL
kL'n
1
1 RL
ksn
转速升高，负载电阻变小，都使输出电压误差增大。 测速发电机的技术条件中都注明最高转速和最小负 载电阻值，以防超差。
• 二、延迟换向去磁
正 方 感比向应于，出大 频E小率r 和与为转电f速流的。变I产2 和压生器转的电速磁势成通，正大比2 小。频为该率磁E为通2f在，C输3方出2向绕为组C交4中n轴
《项目四测速发电机》课件
测速发电机的应用案例
汽车行业
测速发电机广泛应用于汽车控制 系统，用于检测车速、转速和位 置等参数，为车辆的稳定性和安 全性提供保障。
工业自动化
在工业自动化领域，测速发电机 被用于精确控制电机速度和位置 ，实现自动化生产线的精确控制 和高效运行。
航空航天
在航空航天领域，测速发电机用 于检测飞行器的速度、位置和姿 态等参数，为飞行控制系统的稳 定运行提供重要支持。
测试环境
需要一个安静、无干扰的环境，以确 保测试结果的准确性。
测试设备
包括测速发电机、测试仪器、电源、 负载等，以确保测试的完整性和可靠 性。
测速发电机的性能测试方法
空载测试
01
在无负载的情况下，测量发电机的电压、电流和转速，以评估
发电机的性能。
负载测试
02
在发电机加载不同负载的情况下，测量发电机的电压、电流、
CHAPTER
02
测速发电机的原理
测速发电机的工作原理
01
测速发电机是一种将转速转换为电压的传感器，其 工作原理基于电磁感应定律。
02
当转子旋转时，磁力线穿过导体，从而在导体中产 生感应电动势。
03
该感应电动势与转速成正比，因此可以通过测量感 应电动势来测量转速。
测速发电机的输出特性
测速发电机的输出电压与转速 成线性关系，通常在一定转速
THANKS
Hale Waihona Puke 感谢观看范围内。随着转速的增加，输出电压 也相应增加，但当转速超过 一定范围时，输出电压可能
不再线性增加。
测速发电机的输出特性还受到 温度、磁场强度和机械结构等
因素的影响。
测速发电机的线性度与精度
测速发电机的线性度是指其输出电压与转速之间的线性关系程度，通常以 百分比表示。
直流测速发电机在自动控制系统中主要起什么作用
直流测速发电机在自动控制系统中主要起什么作用直流测速发电机广泛应用于各种自动控制系统中，其主要作用是实时测量和反馈系统中的转速信息。
通过准确获取转速数据，直流测速发电机能够对自动控制系统进行精准的调节和控制，确保系统的稳定运行和高效性能。
本文将从控制系统的角度详细探讨直流测速发电机在自动控制系统中的作用。
一、转速控制直流测速发电机作为转速传感器，可以通过测量输出的电压信号转化成转速数据，反馈给自动控制系统。
在转速控制系统中，直流测速发电机起到了重要的作用。
通过与控制系统的连接，直流测速发电机可以提供准确的转速信息，帮助控制系统实时监测和控制转速。
控制系统可以通过对直流测速发电机的信号进行分析和比较，调节相关参数，确保设备按照预定转速运行。
二、位置控制除了转速控制，直流测速发电机还可以用于位置控制。
在这种情况下，直流测速发电机可以作为位置传感器来使用。
通过测量输出的位置信号，控制系统可以准确地判断和控制执行机构的位置。
通过与其他控制元件的配合，如电机驱动器等，系统可以实现精准的位置调节和控制。
三、闭环反馈直流测速发电机在自动控制系统中的另一个重要作用是提供闭环反馈。
在自动控制系统中，闭环反馈是实现精确控制的关键之一。
直流测速发电机作为转速传感器，通过实时监测系统的转速，并将数据反馈给控制器，控制器根据这些数据进行实时调节。
通过不断比较实际转速与目标转速，系统可以快速响应，及时调整控制参数，保持系统的稳定性和高效性。
四、故障诊断直流测速发电机还可以用于故障诊断。
在自动控制系统中，故障的发生会导致系统运行的异常或失控。
通过监测直流测速发电机的输出信号，控制系统可以检测出异常值或故障信号，并及时采取措施，以避免进一步的故障。
直流测速发电机的故障诊断功能可以帮助控制系统实现故障的自动排除和修复，提高系统的可靠性和稳定运行时间。
总结来说，直流测速发电机在自动控制系统中主要起到转速测量、位置控制、闭环反馈和故障诊断等重要作用。
测速发电机
测速发电机输出电动势与转速成比例的微特电机。
测速发电机的绕组和磁路经精确设计，其输出电动势E和转速n成线性关系，即E=nK,K是常数。
改变旋转方向时输出电动势的极性即相应改变。
在被测机构与测速发电机同轴联接时，只要检测出输出电动势，就能获得被测机构的转速，故又称速度传感器。
简介（tachogenerator ）为保证电机性能可靠，测速发电机的输出电动势具有斜率高、特性成线性、无信号区小或剩余电压小、正转和反转时输出电压不对称度小、对温度敏感低等特点。
此外，直流测速发电机要求在一定转速下输出电压交流分量小，无线电干扰小；交流测速发电机要求在工作转速变化范围内输出电压相位变化小。
测速发电机广泛用于各种速度或位置控制系统。
在自动控制系统中作为检测速度的元件，以调节电动机转速或通过反馈来提高系统稳定性和精度；在解算装置中可作为微分、积分元件，也可作为加速或延迟信号用或用来测量各种运动机械在摆动或转动以及直线运动时的速度。
测速发电机分为直流和交流两种。
一、直流测速发电机1.直流测速发电机原理直流发电机的工作是基于电磁感应定律，即：运动导体切割磁力线，在导体中产生切割电势；或者说匝链线圈的磁通发生变化，在线圈中发生感应电势。
2.直流测速发电机分类按照励磁方式划分，直流测速发电机有两种型式。
有永磁式和电磁式两种。
其结构与直流发电机相近。
A.永磁式采用高性能永久磁钢励磁，受温度变化的影响较小,输出变化小，斜率高,线性误差小。
这种电机在80年代因新型永磁材料的出现而发展较快。
B.电磁式采用他励式，不仅复杂且因励磁受电源、环境等因素的影响，输出电压变化较大，用得不多。
用永磁材料制成的直流测速发电机还分有限转角测速发电机和直线测速发电机。
它们分别用于测量旋转或直线运动速度，其性能要求与直流测速发电机相近，但结构有些差别。
1. 永磁式直流测速发电机永磁式直流测速发电机的定子磁极由永久磁钢做成，没有励磁绕组，结构组成定子：永久磁钢做成励磁磁极，外壳、碳刷支架、碳刷、接线盒、轴承。
控制电机的种类
•
同时， 控制电机的使用范围很广， 从地下、
水面、 海洋到高空、 太空以至原子能反应堆等地方都 在使用， 而且工作环境条件常常十分复杂， 如高温、 低温、 盐雾、 潮湿、 冲击、 振动、 辐射等， 这就要 求电机在各种恶劣的环境条件下仍能准确、 可靠地工 作。
•
另外，很多使用场合(尤其在航空航天技术中使
用)还要求控制电机体积小、重量轻、耗电少，所以我
们常见到的控制电机很多都是体积很小的微电机。像
电子手表中用的步进电动机，直径只有6 mm，长度为
4 mm左右， 耗电仅几微瓦，重量只有十几克。
图 1 - 7 旋转变压器的控制特性
2 控制电机的特点
•
人们在日常的工作和生活中也经
常要用到电机， 例如电灯所用的电是由
发电机发出的， 抽水机要用电动机来带
动， 工厂里车床要用电动机才能旋转，
手电钻里装的也是电机。 这些电机与上
面研究的控制电机有些什么不同呢?
•
从所举的例子中可以看出， 日
常生活和工作中遇到的电机一般是作为
是将电信号转换成轴上的角位移或角速度以及直线位 移和线速度， 并带动控制对象运动。
•
理想的直流伺服电动机和交流伺服电动机的转
速与控制信号的关系如图 1-3 所示， 转速和控制电压
的关系成正比关系， 而转速的方向由控制电压的极性
来决定。 步进电动机的转速与脉冲电压的频率成正比，
如图 1 - 4 所示。
控制电机的种类
•
控制电机的种类很多， 除了自
整角机、 直流伺服电动机和测速发电机
外， 还有交流伺服电动机、 交流测速发
电机、 旋转变压器、 无刷直流电动机、
步进电动机等。 根据它们在自动控制(功率元件)
项目四测速发电机
对发动机性能的要求不断提高，对测速发电机的需求也随之增加。
02
工业自动化
在自动化设备中，测速发电机用于监测电机的转速，确保设备的稳定运
行。随着工业自动化的推进，对测速发电机的需求也在不断增加。
03
航空航天
在航空航天领域，测速发电机用于测量飞行器的转速和角速度等参数，
确保飞行器的安全和稳定。随着航空航天技术的发展，对高性能、高可
未来发展趋势预测
高效能化
随着科技的不断进步，未来测 速发电机将更加注重高效能化
，提高能源利用效率。
智能化
引入人工智能、大数据等先进 技术，实现测速发电机的智能 化运行和维护。
绿色环保
环保意识的提高将推动测速发电 机向更加环保的方向发展，如采 用清洁能源、降低噪音等。
多功能化
未来测速发电机可能不仅具备测 速功能，还将集成更多附加功能
选型与使用注意事项
选型原则
在选择交流测速发电机时，应根据实际需要选择合适的型号和规格，主要考虑转速范围、精度等级、 负载能力等因素。
使用注意事项
在使用交流测速发电机时，应注意以下几点：正确安装和调试；保持良好的工作环境；定期维护和保 养；避免过载和超速运行。这些措施有助于保证发电机的正常运行和延长使用寿命。
04
测速发电机信号处理与显 示技术
信号处理技术
滤波技术
通过滤波器去除信号中的噪声和干扰，提高信号 的信噪比。
放大技术
采用放大器对微弱信号进行放大，提高信号的幅 度和可检测性。
转换技术
将模拟信号转换为数字信号，以便进行后续的数 字信号处理和分析。
显示技术
液晶显示技术
利用液晶分子的旋光效应，通过控制 液晶分子的排列状态来显示图像。
第二章 测速发电机
输出电压不对称是电刷不在几何中性线上或剩余磁通存在造成的。
一般在0.35%~2%范围内，对要求正、反转的控制系统需考虑该指标 。
6.
纹波系数 K
α
测速发电机在一定转速下，输出电压中交流分量的有效值与直流分
量之比。目前可做到 K α ＜1%，高精度速度伺服系统对该指标的要求 较高。
主要性能指标是选择直流测速发电机的依据。
纹波电压的存在对于测速发电机是不利
的，当用于转速控制或阻尼元件时，对纹
波电压的要求较高，而在高精度的解算装
臵中则要求更高。
纹波系数是指在一定转速下，输出电压中
交变分量的有效值与直流分量之比。
目前国产测速发电机已做到纹波系数小 于1%，国外高水平测速发电机纹波系数已 降到0.1%以下。
解决纹波的方法
Er＝C2 d n
若磁通 d恒定时，电势 Er 就与转子的转速成 正比关系。
就在转子杯中 因转子杯为短路绕组，电势 E r 。若考虑到转子杯中漏抗的 产生短路电流 I r 将在时间相位上滞后电势 E 影响，电流 I r r 一个电角度。在同一瞬时，转子杯中电流的 方向如图2-7中内圈符号所示。
测速发电机分类： –1．直流测速发电机
• (1)永磁式直流测速发电机，型号：CY。 • (2)电磁式直流测速发电机，型号：ZCF。 –2．交流测速发电机 • (1)同步测速发电机 • (2)异步测速发电机。
30CY-1 型永磁直流测速发电机
ZCF直流测速发电机
AT 系列交流测速发电机
型
号
励磁电压
直流测速发电机是一种微型直流发电机， 定、转子结构和直流伺服电动机基本相 同。 按定子磁极的励磁方式分为电磁式和永 磁式两大类。 按电枢结构形式又可分为：无槽电枢、 有槽电枢、空心杯电枢和圆盘印制绕组 等。
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主要内容
1.直流测速发电机
2 交流测速发电机
3. 测速发电机的应用（在自动控制领域中）
测速发电机
测速发电机是一种测量转速的微型发电机， 它把输入的机械转速变换为电压信号输出， 并要求输出的电压信号与转速成正比，即 测速发电机分直流测速发电机和交流测速发 电机两大类。
1.直流测速发电机
（2）温度的影响 如果直流测速发电机长期使用，其励磁绕组 会发热，其绕组阻值随温度的升高而增大， 励磁电流因此而减小，从而引起气隙磁通Φ 减小，输出电压减小。
（3）接触电阻 如果电枢电路总电阻包括电刷与换向器的接 触电阻，它们是非线性电阻，会产生压降， 从而产生误差。
2 交流测速发电机
交流测速发电机分为同步测速发电机和异步 测速发电机。常用异步测速发电机。 交流异步测速发电机 （1）工作原理 交流异步测速发电机与交流伺服电动机的结 构相似，其转子结构有笼型的，也有杯型的， 在自动控制系统中多用空心杯转子异步测速 发电机。
在空载时，直流测速发电机的输出电压就是电枢 感应电动势： 显然输出电压 与 成正比。 有负载时，若电枢电阻为 负载电阻为 不计电刷 与换向器间的接触电阻， 则直流测速发电机的输出 电压为
整理后得 C为输出特性斜率。 如图所示， 为直流测速发电机输出特性的 斜率，当 、 及 都不变时，输出电压 与 转速成线性关系。对于不同的负载电阻 ， 输出特性的斜率 不同，负载电阻越小，斜 率 也越小
3. 测速发电机的应用
测速发电机的作用是将机械速度转换为电气 信号，常用作测速无件、校正元件、解算元 件，与伺服电机配合，广泛使用于许多速度 控制或位置控制系统中，如在稳速控制系统 中，测速发电机将速度转换为电压信号作为 速度反馈信号，可达到较高的稳定性和较高 的精度静态特性
2. 误差分析 直流测速发电机的输出电压与转速要严格保 持正比关系在实际中是难以做到的，其实 际的输出特性为图下图中实线，造成这种 非线性误差的原因主要有以下三个方面：
（1）电枢反应 直流测速发电机负载时电枢电流会产生电 枢反应，电枢反应的去磁作用使气隙磁通Φ 减小，使输出电压与转速不成正比。
1. 工作原理 直流测速发电机实际就是一种微型直流发电 机，按定子磁极的励磁方式分为电磁式和永 磁式（他励）。
＋ If Uf － 电磁式 TG
I ＋
E RL
U －
TG
E RL
永磁式
直流测速发电机的工作原理与一般直流发电 机相同，如图所示。在恒定的磁场 中，外部 的机械转轴带动电枢以转速 旋转，电枢绕组 切割磁场从而在电刷间产生感应电动势为
t
U af (t ) U afe (1 e
b
)
看图可以发现：直流 测速发电机加入一个 阶跃转速信号，输出 电压的变化会趋于一 个定值。 U afe
直流测速发电机在自动控制领域中的应用
一、直流测速发电机用作转速阻尼元件。
二、直流测速发电机用作反馈元件
动态特性
是指输入一个阶跃转速时，输出信号电压随时间的变化规律。
（电压平衡方程式） （转矩平衡方程式）
消元中间变量后得到一个微分方程式：
此时，动态方程和静态方程的式子相同。 空载时的直流测速发电机是一个理想的比例元件。 同理，可以加入感性负载。得到一个微分方程。 解微分方程，可以得到输出电压的过度过程时间函数。
空心杯转子异步测速发电机定子上有两个 在空间上互差90°电角度的绕组，一为励 磁绕组，另一为输出绕组，如图所示。
当定子励磁绕组外接频率为 的恒压交流电源 励磁绕组 中有电流 流过，在直轴（即 d轴）上产生以频率 脉振的 磁通 。 在转子不动时，脉振磁通 在空心杯转子中感应出变压器 电势（空心杯转子可以看成有无数根导条的笼式转子，相 当于变压器短路时的二次绕组，而励磁绕组相当于变压器 的一次绕组），产生的磁场与励磁电源同频率的脉振磁 场 ，也为d 轴，都与处于q 轴的输出绕组无磁通交链， 不产生电动势。 在转子转动时，转子切割直轴磁通 ，在杯型转子中感应 产生旋转电势 ，其大小正比于转子转速n，并以励磁磁场 的脉振频率f 交变，又因空心杯转子相当于短路绕组，故 旋转电势 在杯型转子中产生交流短路电流 ，其大小正 比于 ，其频率为 的交变频率f ，若忽视杯型转子的漏抗 的影响，那么电流 所产生的脉振磁通 的大小正比于 ， 在空间位置上与输出绕组的轴线（q 轴）一致，因此转子 脉振磁场 与输出绕组相交链而产生感应电势E ，据上分 析有