电机测速方法的研究
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电机测速方法的研究
摘要：分析讨论了几种常用的电机测速方法的特点和应用，对不同使用场合,选择合适的测速测试方法构成转速闭环具有实际意义。
关键词：电机测速
引言
数控系统中，检测是不可缺少的一个重要环节，在机床中，最关键的检测环节就是电机的进给速度和位置的测试。为了提高机床中电机的调速与伺服性能，如调速精度、稳定性和快速性，均采用转速闭环控制，从而需要检测电机的转速。其检测方法多种多样，且与选择的传感器类型有关。但概括起来主要有脉冲数字式，电压模拟式及专用集成电路方式。我们在选配的时侯要根据不同的场合全面衡量。因此，以下讨论了几种不同的测速方法。
1采用永磁式测速发电机
永磁式直流测速发电机是一种将转子速度转化为电气信号的机电式信号元件，是伺服系统中基本元件之一。作为测速、校正，解算元件，他被广泛应用于各种速度和位置控制系统中。永磁式测速发电机主要由定子、转子和电刷部件等组成。一般情况下自动控制系统对其元件的要求主要是高的精确度、灵敏度、可靠性等。因此永磁式直流测速发电机在电气性能方面应满足以下要求：
（1）输出电压和转速成线性关系
（2）温度变化对输出特性影响小
（3）输出电压波纹小
（4）正反转的输出特性应该一致
试验中采用的永磁式直流测速发电机的参数为
直流测速发电机
型号额定转速（r/min）RL（KΩ）绝缘等级工作方式HK10 3000 10 E 连续
交流测速发电机
型号额定转速
（r/min）额定励磁
电压（V）
额定励磁
电流（A）
额定频率
（Hz）
绝缘
等级
工作方式
HK27 1800 110 0.047 50 E 连续
测量结果：
直流测速发电机空载时的转速
输出电压（V ）0.25 0.4
9
0.7
47
0.9
94
1.4
92
1.9
88
2.4
85
2,9
79
3.4
69
3.9
41
4.4
54
4.9
35
5.9
40
6.9
72
7.9
03
8.8
77
9.
85
8
10
.9
1
1
2
.
3
6
对应转速（r /mi n）50.3 100
.3
149
.6
201
.8
300
.8
400 500 600
.8
700
.1
798 902
．3
100
0.1
120
140
160
1
179
5
19
98
22
09
.8
2
5
5
.
8
直流测速发电机带载时的转速
输出电压（V ）0．25 0.4
85
0.7
42
0.9
88
1.4
83
1.9
72
2.4
76
2,9
58
3.4
48
3.9
16
4.4
20
4.8
94
5.9
03
6.8
69
7.8
58
8.8
02
9.
78
6
10
.8
2
12
．
25
对应转速（r /mi n）50 100
.8
150 200
.8
300 400
.3
502 600 700
.5
797
.2
900
.5
996 120
4
140
2
160
2
179
5.3
19
99
.5
22
08
.6
25
02
.9 交流测速发电机空载时的转速（残余电压=0.328V）
输出电压
（V）0．3
28
0.5
68
0.7
34
0.9
28
1.3
53
1.7
67
2.1
51
2．
562
3.3
78
4.1
50
4.9
64
5.7
76
6.5
53
7.3
50
8.1
36
8.9
42
10
.1
对应转速
（r/min ）50．5 100
.4
150
.8
200
.8
302
.5
400
.1
497
.2
601
.5
804
.5
100
1.2
120
0.1
140
1.8
160
0.8
180
199
3.8
220
1.1
24
93
.8 交流测速发电机带载时的转速（残余电压=0.328V ）
输出电压
（V）0．3
28
0.4
64
0.6
56
0.8
04
1.0
88
1.3
92
1.7
36
2.0
22
2.6
45
3.2
48
3.8
82
4.5
10
5.1
03
5.7
11
6.3
10
6,9
36
7.
81
9
对应转速
（r/min ）50.6 100
.3
150
.5
199
.2
301
.8
396
.1
505
.5
597
.1
803
.1
100
119
9.1
140
4.2
159
8.8
179
9.4
199
5.5
220
24
94
.1
2采用周编码器测试
随着数字测速的完善和发展，在速度回路中用数字测速装置代替测速电机，不但可提高测速
精度，扩大测速范围，还可大大简化系统体积结构，这对设计高精度，高分辨率，小型化的
测速尤为重要。数字测速是多种多样的，有脉冲测速，光栅等。本试验采用使用广泛的增量
式编码器。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计
数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。
测量结果：
直流测速发电机转速(n/pm) 50 100 150 201
.4
300
.1
40
0.
3
500
.7
600
.9
700
.3
797
.7
901 100
120
2.4
140
2
160
179
5.3
199
7.5
220
9.8
25
06
.5
交流测速发电机转速（n/pm）51 100
.2
150 200
.2
300 40
0.
2
502
.9
600
.4
701 796
.9
901
.2
996
.7
120
3.7
140
2.5
160
2
179
5.3
199
9.5
220
8.6
25
02
.9