测速发电机
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pn f = 60 E = 4.44 fNKω φm = K ' n
永磁式同步测速发电机因感应电势的频率随转速而改变， 致使电机本身的阻抗及负载阻抗均随转速而变化。因此， 这种测速发电机的输出电压不再与转速成正比关系。尽管 永磁式交流测速发电机结构简单，又没有滑动接触，仍不 适用于自动控制系统，通常只是作为指示式转速计。
纹波产生误差的改进
通常采取以下措施： 使每支路对的元件数尽可能多，并为奇数元件 使磁极的极弧宽度尽可能为整数倍电枢齿距；此 外还可采用磁极桥和电枢斜槽结构 电机加工时应保证定、转子的同心度，尽量减小 椭圆度。铁叠片可采用旋转叠装法。 严格保证电刷位于中性线位置，并减小电刷的宽 度，以减小气隙磁通的变化 采用银采用银-石墨电刷，以改善电刷和换向器的滑动接 触
由图可见，在转速较低时，电机的 输出特性上出现一个不灵敏区，即 在这一转速范围内，测速发电机虽 有输入信号（转速），但输出电压 很低。 图中虚线为考虑了电枢反应和电刷 接触压降的影响后，直流测速发电 机的输出特性。可见，在低速时存 在着不灵敏区；转速较高时又向下 弯曲。
电刷接触压降误差的改进
为减小电刷接触压降的影响，即缩小不灵 敏区，在直流测速发电机中常采用接触压 降较小的铜降较小的铜-石墨电刷。 在高精度的直流测速发电机中，也有采用 铜电刷的，并在它与换向器相接触的表面 上镀有银层。
纹波的概念
直流测速发电机因 换向片数是有限的, 换向片数是有限的, 电枢绕组电势应是 每一支路中有限个 元件感应电势的叠 加,因此输出电压是 脉动的. 脉动的. 直流测速发电机输出电压值 脉动的大小由纹波系数来衡 量 纹波系数指电机在一定的转 速下, 速下,输出电压交变分量的有 效值与输出电压的直流电压 之比. 之比. 输出电压中的交变分量对于 测速发电机用于速度反馈或 加速度反馈系统都是不利的, 加速度反馈系统都是不利的, 特别是在高精度解算装置中 更是不允许. 更是不允许.
Ua φdem = K1 I a = K Rl 则对上述公式推导可得：
φ = φ0 φdem
负载时电枢绕组的感应电 势为：
Ua =
Cn n 1+ K Rl
Ea = Ce nφ = Ce n(φ0 φdem )
电枢反应产生误差的大小
若以 U ai 表示理想情况下的输出电压，考虑了电 枢反应的去磁作用，输出电压所引起的相对误 差为：
Ea = Ceφ n = Ke n
负载时，电枢电流不为零，输 出电压为：
U a = Ea I a Ra Ia = Ua Rl Ea Ke n = Cn = R R 1+ a 1+ a Rl Rl
由图可见： 直流测速发电机负载时的输出特 性是一组直线 对于不同的负载电阻Rl，测速发 对于不同的负载电阻Rl，测速发 电机输出特性有不同的斜率，并 且它随负载电阻的减小而变小。
温度产生误差的原因
在电磁式直流测速发电机中, 在电磁式直流测速发电机中,因励磁绕组中 长期通过电流而发热, 长期通过电流而发热,它的电阻值随之增大 致使励磁电流减小, 致使励磁电流减小,从而使电机气隙磁通下 降,并导致电枢绕组的感应电势和输出电压 减小.计算表明,铜绕组温度每升高25° 减小.计算表明,铜绕组温度每升高25°C, 其电阻值相应增大10%,所以温度的变化对 其电阻值相应增大10%,所以温度的变化对 电磁式直流测速发电机输出特性会有较大 的影响. 的影响.
第二章
测速发电机
基本内容与重难点
直流测速发电机的结构和分类；输出特性；产生 误差的原因和改进的方法。重点掌握直流测速发 电机的输出特性、产生的误差的原因和改进的方 法。 交流测速发电机的结构和分类；空心杯转子异步 测速发电机的运行原理；输出特性；产生误差的 原因及改进方法。重点掌握空心怀转子异步测速 发电机的运行原理和输出特性以及熟悉剩余电压 产生的原因和减小剩余电压的方法。
感应子式同步测速发电机结构
感应子式测速发电机和脉冲式 测速发电机的工作原理基本相 同。都是利用定、转子齿槽位 置相对变化而使输出绕组中的 磁通发生脉动，从而感应出电 势。右为感应子式测速发电机 的原理性结构图。定、转子铁 心均由高硅薄钢片冲制叠成。 定于内圆周上有大槽和小槽。 大槽与大槽之间放置励磁绕组。 在12个定子齿上分别放置输出 12个定子齿上分别放置输出 绕组，并将输出绕组连结为三 相对称绕组。转子外圆周上为 24个均布齿槽。 24个均布齿槽。
Zr n f = 60
感应子式测速发电机原理（2 感应子式测速发电机原理（2）
在上图所示的感应子式测速发电机中，定、转子采用相同的齿形。转子 为24齿均布，当转子每转道一个齿距，即转过15°，定子输出绕组感应 24齿均布，当转子每转道一个齿距，即转过15° 电势便交变一个周期。而定子齿的配置为齿1和齿3分别和齿2相距20° 电势便交变一个周期。而定子齿的配置为齿1和齿3分别和齿2相距20°， 其电角度相应差120°。因此，输出绕组2和输出绕组1 其电角度相应差120°。因此，输出绕组2和输出绕组1、3的感应电势相 位角便互差120° 位角便互差120°，它们就组成了一组对称三相绕组。 因感应电势的频率和转子的转速之间有着严格的关系，所以它也属于同 步电机。其感应电势的大小和转速成正比，故可作为测速发电机使用。 从感应子式测速发电机的原理来看，它和永磁式同步测速发电机一样， 出电势的频率随转速而改变，致使负载阻抗和电机本身的阻抗均随转速 而变化，所以也不宜在自动控制系统中用作交流测速发电机。但是，通 常采用二极管对这种测速发电机的三相输出电压进行桥式整流后，取其 直流输出电压作为速度信号而用于自动控制系统。这种电机因转于槽数 较多，因而输出电压的频率甚高，再经过三相桥式整流，使直流输出电 压中的纹波频率很高，配以适当的滤波措施后．其直流输出电压相当平 稳。这样，将感应子式测速发电机和整流、滤波电路结合后，可作为一 台性能良好的直流测速发电机使用。 这种直流测速发电机的直流输出电压其极性是由整流电路所决定，它与 电机转子的转向无关，这是实际使用中存在的一个缺点。
纹波产生误差的原因
引起电压脉动的因素很多，大致可分为: 引起电压脉动的因素很多，大致可分为: 直流测速发电机速度的变化。因输出电压中交变分量的幅 值和频率均与电机的转速有关，转速越高，它就随之增大。 对于电磁式直流测速发电机来说，还有励磁电源电压变化 的影响 由于直流测速发电机表面粗糙，与电刷接触不良引起电刷 跳动 换向的影响 设计、工艺和材料方面的原因，如每支路对的元件数，齿 槽效应，气隙不均匀，铁心材料的导磁性能各向相异等 其中后两项是主要因素
Cn Cn U ai U a 1 + Kn / Rl 1 U = = = Rl U ai Cn 1+ Kn
可见，当 K , n 和 Rl 越大，输出电压的相对 误差就越小
电枢反应误差的改进
为改善输出特性，必须削弱电枢反应的去 磁影响，尽量使电机的气隙磁通保持不变， 常用的措施有： 对电磁式直流测速发电机，可以在定子磁 极上安装补偿绕组 在设计时，应选取较小的线负荷，并适当 加大电机的气隙 在使用时，负载电阻不应小于规定值
第一节
概Biblioteka Baidu
述
测速发电机的概念
含义：测速发电机是一种测量转速的信号元件、 它将输入的机械转速变换为电压信号输出。通常 要求电机的输出电压与转速成正比关系，如右图 所示。其输出电压关系公式：
U 2 = Cn or dθ U2 = C = C dt
' '
测速发电机的用途
从测速发电机的输出公式可以看出，其输 出电压与转子的电压成正比，即正比于转 子的转角对时间的微分，因此，在解算装 置中通常作为微分元件或积分元件使用。 测速发电机在自动控制系统和计算装置中 通常作为测速元件、校正元件和角加速度 信号元件。
第二节
直流测速发电机
直流测速发电机概述
直流测速发电机是一种微型直流发电机。它的定、转子结 构均和直流伺服电动机基本相同。 按定子磁极的励磁方式来分，可分为： 电磁式 永磁式 按电枢的结构形式分，可分为： 无槽电枢 有槽电枢 空心杯电枢 圆盘印制绕组等 近年来．因自动控制系统的需要，又出现了水磁式直线测 速发电机。
温度产生误差的改进
为了减小温度对励磁电流的影响, 为了减小温度对励磁电流的影响,实际使用时可在 直流测速发电机的励磁绕组回路中串联一个较大 电阻值的附加电阻. 电阻值的附加电阻.附加电阻可用温度系数较低的 康铜或锰铜材料绕制而成. 康铜或锰铜材料绕制而成.这样当励磁绕组温度升 高时,它的电阻值虽有增加, 高时,它的电阻值虽有增加,但励磁回路的总电阻 却变化甚微,励磁电流几乎不变.采用附加电阻后, 却变化甚微,励磁电流几乎不变.采用附加电阻后, 相应励磁电源的电压也需增高, 相应励磁电源的电压也需增高,励磁功率就随之增 大,这是它的一个缺点. 这是它的一个缺点. 此外,设计时也可使电机磁路处于较饱和状态. 此外,设计时也可使电机磁路处于较饱和状态.这 样,即使励磁电流有较大的变动,电机的气隙磁通 即使励磁电流有较大的变动, 却变化较小. 却变化较小.
工作原理
直流测速发电机的工作 原理与一般直流发电机 相同，如右所示。在恒 定磁场中，电枢绕组旋 转切割磁通．并产生感 应电势。 电刷两端引出的电枢感应电势为：
Ea = Ceφ n = K e n
输出特性
空载时，电枢电流为零，直流 测速发电机的输出电压和电枢 感应电势相等，为： 直流测速发电机的输出特性如下 图：
感应子式测速发电机原理（1 感应子式测速发电机原理（1）
当励磁绕组中通入直流励磁。使定子铁心磁化为N 当励磁绕组中通入直流励磁。使定子铁心磁化为N、S相间的四极 磁场。转子不动时，定子齿中的磁通也不随时间变化，故定子输出 绕组中没有感应电势。转子转动后，因定、转子齿的相对位置发生 周期性变化，则使定子齿中的磁通发生脉动，输出绕组中便产生交 变电势。当转子一个齿的轴线与定子某齿的轴线位置一致时，如图 中定子齿2 中定子齿2所示，该定子齿对应有最大的气隙磁导值。而当转子转 过半个齿距后，使转子槽的轴线与上述定子齿的轴线位置一致，该 定子齿就对应有最小的气隙磁导值。以后便以此重复进行。这样定 子输出绕组所匝链的磁通大小也相应发生周期性的变化，在其中便 感应出交流电势。由以上分析可知，每当转子转过— 感应出交流电势。由以上分析可知，每当转子转过—个齿距、输出 绕组的感应电势就变化一个周期．故输出电势的频率应为
电刷接触压降产生误差的原因
设电刷的接触压降为 U，则 b 输出电压为：
C U a = Ea I a Ra U b = Cn U b Ke
由于电刷接触电阻的非线性， 当电机转速较低，相应电枢电 流较小，电刷接触电阻较大， 这时测速发电机的输出电压变 得很小。 只有当转速较高、电枢电流较 大时，电刷压降才可以认为是 常数。 在考虑了电刷接触压降的影响 后，直流测速发电机的输出特 性如下图所示。
第三节
交流测速发电机
结构与分类
交流测速发电机分为同步测速发电机和异 步测速发电机 同步测速发电机可分为永磁式、感应子式 和脉冲式 异步测速发电机的结构和两相伺服电动机 相似。目前在自动控制系统中广泛应用的 是空心杯转子异步测速发电机。
永磁式同步测速发电机
实质：一台单相永磁转子同步发电机，定子绕组感应的交 变电势大小和频率都随着输出信号（转速）而变化，即：
即有 : U a =
误差产生的原因
实际上，直流测速发电机的输出电压与转 速之间并不是严格保持正比关系。其输出 特性曲线图中的虚线。产生这种非线性误 差的原因主要有： 电枢反应 电刷接触压降 温度的影响 纹波影响
电枢反应产生误差的原因
产生的原因：因为直流测 速发电机负载时存在电枢 反应去磁作用，电机的气 隙磁通就不再是常数，它 将随负载的大小( 将随负载的大小(即电枢电 流的大小) 流的大小)而改变，可以近 似认为： 假设负载时电枢的去磁磁 通与电枢电流成正比，即：
测速发电机的分类
直流测速发电机 永磁式直流测速发电机，如CY系列 永磁式直流测速发电机，如CY系列 电磁式直流测速发电机，如ZCF系列 电磁式直流测速发电机，如ZCF系列 交流测速发电机 同步测速发电机 异步测速发电机 新型发电机，如霍尔效应测速发电机
自控系统的要求
输出特性呈正比关系并保持稳定。即指测速发电 机的输出电压与转速保持严格的正比关系，且不 随外界条件（如温度等) 随外界条件（如温度等)的变化而发生改变。 电机的转动惯星要小，以保证反应迅速。 电机的灵敏度要高。即指测速发电机的输出电压 对转速的变化反应灵敏，测速发电机的输出特性 斜率要大。 其他要求。如对无线电通信的干扰要小、噪声小、 结构简单、工作可靠、体积小和重量轻等。
永磁式同步测速发电机因感应电势的频率随转速而改变， 致使电机本身的阻抗及负载阻抗均随转速而变化。因此， 这种测速发电机的输出电压不再与转速成正比关系。尽管 永磁式交流测速发电机结构简单，又没有滑动接触，仍不 适用于自动控制系统，通常只是作为指示式转速计。
纹波产生误差的改进
通常采取以下措施： 使每支路对的元件数尽可能多，并为奇数元件 使磁极的极弧宽度尽可能为整数倍电枢齿距；此 外还可采用磁极桥和电枢斜槽结构 电机加工时应保证定、转子的同心度，尽量减小 椭圆度。铁叠片可采用旋转叠装法。 严格保证电刷位于中性线位置，并减小电刷的宽 度，以减小气隙磁通的变化 采用银采用银-石墨电刷，以改善电刷和换向器的滑动接 触
由图可见，在转速较低时，电机的 输出特性上出现一个不灵敏区，即 在这一转速范围内，测速发电机虽 有输入信号（转速），但输出电压 很低。 图中虚线为考虑了电枢反应和电刷 接触压降的影响后，直流测速发电 机的输出特性。可见，在低速时存 在着不灵敏区；转速较高时又向下 弯曲。
电刷接触压降误差的改进
为减小电刷接触压降的影响，即缩小不灵 敏区，在直流测速发电机中常采用接触压 降较小的铜降较小的铜-石墨电刷。 在高精度的直流测速发电机中，也有采用 铜电刷的，并在它与换向器相接触的表面 上镀有银层。
纹波的概念
直流测速发电机因 换向片数是有限的, 换向片数是有限的, 电枢绕组电势应是 每一支路中有限个 元件感应电势的叠 加,因此输出电压是 脉动的. 脉动的. 直流测速发电机输出电压值 脉动的大小由纹波系数来衡 量 纹波系数指电机在一定的转 速下, 速下,输出电压交变分量的有 效值与输出电压的直流电压 之比. 之比. 输出电压中的交变分量对于 测速发电机用于速度反馈或 加速度反馈系统都是不利的, 加速度反馈系统都是不利的, 特别是在高精度解算装置中 更是不允许. 更是不允许.
Ua φdem = K1 I a = K Rl 则对上述公式推导可得：
φ = φ0 φdem
负载时电枢绕组的感应电 势为：
Ua =
Cn n 1+ K Rl
Ea = Ce nφ = Ce n(φ0 φdem )
电枢反应产生误差的大小
若以 U ai 表示理想情况下的输出电压，考虑了电 枢反应的去磁作用，输出电压所引起的相对误 差为：
Ea = Ceφ n = Ke n
负载时，电枢电流不为零，输 出电压为：
U a = Ea I a Ra Ia = Ua Rl Ea Ke n = Cn = R R 1+ a 1+ a Rl Rl
由图可见： 直流测速发电机负载时的输出特 性是一组直线 对于不同的负载电阻Rl，测速发 对于不同的负载电阻Rl，测速发 电机输出特性有不同的斜率，并 且它随负载电阻的减小而变小。
温度产生误差的原因
在电磁式直流测速发电机中, 在电磁式直流测速发电机中,因励磁绕组中 长期通过电流而发热, 长期通过电流而发热,它的电阻值随之增大 致使励磁电流减小, 致使励磁电流减小,从而使电机气隙磁通下 降,并导致电枢绕组的感应电势和输出电压 减小.计算表明,铜绕组温度每升高25° 减小.计算表明,铜绕组温度每升高25°C, 其电阻值相应增大10%,所以温度的变化对 其电阻值相应增大10%,所以温度的变化对 电磁式直流测速发电机输出特性会有较大 的影响. 的影响.
第二章
测速发电机
基本内容与重难点
直流测速发电机的结构和分类；输出特性；产生 误差的原因和改进的方法。重点掌握直流测速发 电机的输出特性、产生的误差的原因和改进的方 法。 交流测速发电机的结构和分类；空心杯转子异步 测速发电机的运行原理；输出特性；产生误差的 原因及改进方法。重点掌握空心怀转子异步测速 发电机的运行原理和输出特性以及熟悉剩余电压 产生的原因和减小剩余电压的方法。
感应子式同步测速发电机结构
感应子式测速发电机和脉冲式 测速发电机的工作原理基本相 同。都是利用定、转子齿槽位 置相对变化而使输出绕组中的 磁通发生脉动，从而感应出电 势。右为感应子式测速发电机 的原理性结构图。定、转子铁 心均由高硅薄钢片冲制叠成。 定于内圆周上有大槽和小槽。 大槽与大槽之间放置励磁绕组。 在12个定子齿上分别放置输出 12个定子齿上分别放置输出 绕组，并将输出绕组连结为三 相对称绕组。转子外圆周上为 24个均布齿槽。 24个均布齿槽。
Zr n f = 60
感应子式测速发电机原理（2 感应子式测速发电机原理（2）
在上图所示的感应子式测速发电机中，定、转子采用相同的齿形。转子 为24齿均布，当转子每转道一个齿距，即转过15°，定子输出绕组感应 24齿均布，当转子每转道一个齿距，即转过15° 电势便交变一个周期。而定子齿的配置为齿1和齿3分别和齿2相距20° 电势便交变一个周期。而定子齿的配置为齿1和齿3分别和齿2相距20°， 其电角度相应差120°。因此，输出绕组2和输出绕组1 其电角度相应差120°。因此，输出绕组2和输出绕组1、3的感应电势相 位角便互差120° 位角便互差120°，它们就组成了一组对称三相绕组。 因感应电势的频率和转子的转速之间有着严格的关系，所以它也属于同 步电机。其感应电势的大小和转速成正比，故可作为测速发电机使用。 从感应子式测速发电机的原理来看，它和永磁式同步测速发电机一样， 出电势的频率随转速而改变，致使负载阻抗和电机本身的阻抗均随转速 而变化，所以也不宜在自动控制系统中用作交流测速发电机。但是，通 常采用二极管对这种测速发电机的三相输出电压进行桥式整流后，取其 直流输出电压作为速度信号而用于自动控制系统。这种电机因转于槽数 较多，因而输出电压的频率甚高，再经过三相桥式整流，使直流输出电 压中的纹波频率很高，配以适当的滤波措施后．其直流输出电压相当平 稳。这样，将感应子式测速发电机和整流、滤波电路结合后，可作为一 台性能良好的直流测速发电机使用。 这种直流测速发电机的直流输出电压其极性是由整流电路所决定，它与 电机转子的转向无关，这是实际使用中存在的一个缺点。
纹波产生误差的原因
引起电压脉动的因素很多，大致可分为: 引起电压脉动的因素很多，大致可分为: 直流测速发电机速度的变化。因输出电压中交变分量的幅 值和频率均与电机的转速有关，转速越高，它就随之增大。 对于电磁式直流测速发电机来说，还有励磁电源电压变化 的影响 由于直流测速发电机表面粗糙，与电刷接触不良引起电刷 跳动 换向的影响 设计、工艺和材料方面的原因，如每支路对的元件数，齿 槽效应，气隙不均匀，铁心材料的导磁性能各向相异等 其中后两项是主要因素
Cn Cn U ai U a 1 + Kn / Rl 1 U = = = Rl U ai Cn 1+ Kn
可见，当 K , n 和 Rl 越大，输出电压的相对 误差就越小
电枢反应误差的改进
为改善输出特性，必须削弱电枢反应的去 磁影响，尽量使电机的气隙磁通保持不变， 常用的措施有： 对电磁式直流测速发电机，可以在定子磁 极上安装补偿绕组 在设计时，应选取较小的线负荷，并适当 加大电机的气隙 在使用时，负载电阻不应小于规定值
第一节
概Biblioteka Baidu
述
测速发电机的概念
含义：测速发电机是一种测量转速的信号元件、 它将输入的机械转速变换为电压信号输出。通常 要求电机的输出电压与转速成正比关系，如右图 所示。其输出电压关系公式：
U 2 = Cn or dθ U2 = C = C dt
' '
测速发电机的用途
从测速发电机的输出公式可以看出，其输 出电压与转子的电压成正比，即正比于转 子的转角对时间的微分，因此，在解算装 置中通常作为微分元件或积分元件使用。 测速发电机在自动控制系统和计算装置中 通常作为测速元件、校正元件和角加速度 信号元件。
第二节
直流测速发电机
直流测速发电机概述
直流测速发电机是一种微型直流发电机。它的定、转子结 构均和直流伺服电动机基本相同。 按定子磁极的励磁方式来分，可分为： 电磁式 永磁式 按电枢的结构形式分，可分为： 无槽电枢 有槽电枢 空心杯电枢 圆盘印制绕组等 近年来．因自动控制系统的需要，又出现了水磁式直线测 速发电机。
温度产生误差的改进
为了减小温度对励磁电流的影响, 为了减小温度对励磁电流的影响,实际使用时可在 直流测速发电机的励磁绕组回路中串联一个较大 电阻值的附加电阻. 电阻值的附加电阻.附加电阻可用温度系数较低的 康铜或锰铜材料绕制而成. 康铜或锰铜材料绕制而成.这样当励磁绕组温度升 高时,它的电阻值虽有增加, 高时,它的电阻值虽有增加,但励磁回路的总电阻 却变化甚微,励磁电流几乎不变.采用附加电阻后, 却变化甚微,励磁电流几乎不变.采用附加电阻后, 相应励磁电源的电压也需增高, 相应励磁电源的电压也需增高,励磁功率就随之增 大,这是它的一个缺点. 这是它的一个缺点. 此外,设计时也可使电机磁路处于较饱和状态. 此外,设计时也可使电机磁路处于较饱和状态.这 样,即使励磁电流有较大的变动,电机的气隙磁通 即使励磁电流有较大的变动, 却变化较小. 却变化较小.
工作原理
直流测速发电机的工作 原理与一般直流发电机 相同，如右所示。在恒 定磁场中，电枢绕组旋 转切割磁通．并产生感 应电势。 电刷两端引出的电枢感应电势为：
Ea = Ceφ n = K e n
输出特性
空载时，电枢电流为零，直流 测速发电机的输出电压和电枢 感应电势相等，为： 直流测速发电机的输出特性如下 图：
感应子式测速发电机原理（1 感应子式测速发电机原理（1）
当励磁绕组中通入直流励磁。使定子铁心磁化为N 当励磁绕组中通入直流励磁。使定子铁心磁化为N、S相间的四极 磁场。转子不动时，定子齿中的磁通也不随时间变化，故定子输出 绕组中没有感应电势。转子转动后，因定、转子齿的相对位置发生 周期性变化，则使定子齿中的磁通发生脉动，输出绕组中便产生交 变电势。当转子一个齿的轴线与定子某齿的轴线位置一致时，如图 中定子齿2 中定子齿2所示，该定子齿对应有最大的气隙磁导值。而当转子转 过半个齿距后，使转子槽的轴线与上述定子齿的轴线位置一致，该 定子齿就对应有最小的气隙磁导值。以后便以此重复进行。这样定 子输出绕组所匝链的磁通大小也相应发生周期性的变化，在其中便 感应出交流电势。由以上分析可知，每当转子转过— 感应出交流电势。由以上分析可知，每当转子转过—个齿距、输出 绕组的感应电势就变化一个周期．故输出电势的频率应为
电刷接触压降产生误差的原因
设电刷的接触压降为 U，则 b 输出电压为：
C U a = Ea I a Ra U b = Cn U b Ke
由于电刷接触电阻的非线性， 当电机转速较低，相应电枢电 流较小，电刷接触电阻较大， 这时测速发电机的输出电压变 得很小。 只有当转速较高、电枢电流较 大时，电刷压降才可以认为是 常数。 在考虑了电刷接触压降的影响 后，直流测速发电机的输出特 性如下图所示。
第三节
交流测速发电机
结构与分类
交流测速发电机分为同步测速发电机和异 步测速发电机 同步测速发电机可分为永磁式、感应子式 和脉冲式 异步测速发电机的结构和两相伺服电动机 相似。目前在自动控制系统中广泛应用的 是空心杯转子异步测速发电机。
永磁式同步测速发电机
实质：一台单相永磁转子同步发电机，定子绕组感应的交 变电势大小和频率都随着输出信号（转速）而变化，即：
即有 : U a =
误差产生的原因
实际上，直流测速发电机的输出电压与转 速之间并不是严格保持正比关系。其输出 特性曲线图中的虚线。产生这种非线性误 差的原因主要有： 电枢反应 电刷接触压降 温度的影响 纹波影响
电枢反应产生误差的原因
产生的原因：因为直流测 速发电机负载时存在电枢 反应去磁作用，电机的气 隙磁通就不再是常数，它 将随负载的大小( 将随负载的大小(即电枢电 流的大小) 流的大小)而改变，可以近 似认为： 假设负载时电枢的去磁磁 通与电枢电流成正比，即：
测速发电机的分类
直流测速发电机 永磁式直流测速发电机，如CY系列 永磁式直流测速发电机，如CY系列 电磁式直流测速发电机，如ZCF系列 电磁式直流测速发电机，如ZCF系列 交流测速发电机 同步测速发电机 异步测速发电机 新型发电机，如霍尔效应测速发电机
自控系统的要求
输出特性呈正比关系并保持稳定。即指测速发电 机的输出电压与转速保持严格的正比关系，且不 随外界条件（如温度等) 随外界条件（如温度等)的变化而发生改变。 电机的转动惯星要小，以保证反应迅速。 电机的灵敏度要高。即指测速发电机的输出电压 对转速的变化反应灵敏，测速发电机的输出特性 斜率要大。 其他要求。如对无线电通信的干扰要小、噪声小、 结构简单、工作可靠、体积小和重量轻等。