测速发电机的种类及应用

1.永磁式交流测速发电机

永磁式交流测速发电机实质上就是一台单相永磁同步发电机，转子由永磁体构成，定子绕组感应的交变电动势的大小和频率都随输入信号（转速）而变化。由于感应电动势的频率随转速而改变，致使发电机本身的阻抗和负载阻抗均随转速而变化，所以这种测速发电机的输出电压不再和转速成正比关系。因此，尽管它结构简单，也没有滑动接触，但是仍不适用于自动控制系统，通常只作为指示式转速计。

图6-6 感应子式测速发电机的原理结构图

2.感应子式测速发电机

感应子式测速发电机的原理结构如图6-6所示。其定子、转子铁心均由硅钢片冲制叠成，在定子内圆周和转子外圆周上都有均匀分布的齿槽。在定子槽中放置节距为一个齿距的输出绕组，通常组成三相绕组。定子、转子的齿数应符合一定的配合关系。

当转子不转时，由永久磁铁在发电机气隙中产生的磁通是不变的，所以定子输出绕组中没有感应电动势。但是，当转子以一定的速度旋转时，由于定子、转子齿之间的相对位置发生了周期性的变化，则定子齿上的输出绕组所匝链的磁通大小也相应地发生了周期性的变化。于是输出绕组中就产生了交变的感应电动势。每当转子转过一个齿距，输出绕组中的感应电动势也就变化一个周期。因此输出电动势的频率F（Hz）为

式中z_R为转子的齿数；ｎ为发电机的转速（R/MIｎ）。

由于感应子式测速发电机的感应电动势频率和转速之间有严格的关系，所以属于同步发电机。相应地，感应电动势的大小也和转速成正比，故可以作为测速发电机用。但是，它也和永磁式同步测速发电机一样，由于电动势的频率随转速而变化，致使负载阻抗和发电机本身的内阻抗大小均随转速而变化，所以也不宜用于自动控制系统中，通常只作为指示式转速计。将感应子式测速发电机输出电压经整流后亦可作直流测速发电机使用。(www.xing528.com)

3.脉冲式测速发电机

脉冲式测速发电机和感应子式测速发电机的工作原理基本相同，都是利用定子、转子齿槽相互位置的变化，使输出绕组所匝链的磁通发生脉动，从而感应出电动势。

脉冲式测速发电机是以脉冲频率作为输出信号的。由于输出电压的脉冲频率和转速保持严格的比例关系，所以也属于同步发电机类型。其特点是输出信号的频率相当高，即使在较低的转速（如每分钟几转或几十转）下，也能输出较多的脉冲数，因而以脉冲个数显示的速度分辨率就比较高，适用于速度比较低的调节系统，特别适用于鉴频锁相的速度控制系统。

4.异步测速发电机的类型

异步测速发电机（又称感应测速发电机）按其结构可分为笼型转子和空心杯形转子两种。

笼型转子异步测速发电机的结构与笼型转子两相伺服电动机的结构相似，它的输出特性的斜率大，但线性误差大、相位误差大、剩余电压高，一般用在对精度要求不高的系统中。

空心杯形转子异步测速发电机的结构与空心杯形转子伺服电动机的结构相似。不同的是，为了减小误差，使输出特性的线性度较好、性能稳定，测速发电机的空心杯转子多采用电阻率较高和温度系数较低的材料制成，如磷青铜、锡锌青铜、硅锰青铜等。

空心杯形转子异步测速发电机输出特性的精度比笼型转子异步测速发电机要高得多，而且空心杯形转子的转动惯量小，有利于控制系统的动态品质。所以，目前在自动控制系统中广泛应用的是空心杯形转子异步测速发电机。