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1、异步测速发电机的使用,交流测速发电机主要用于交流伺服系统和解算装置中。在选用时，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交流测速发电机的规格。用作解算元件的应着重考虑精度要高，输出电压稳定性要好；用于一般转速检测或作阻尼元件时，应着重考虑输出斜率要大，而不宜既要精度高，又要输出斜率大。,当使用直流或交流测速发电机都能满足系统要求时，则需考虑到它们的优缺点，全面权衡，合理选用。与直流测速发电机比较，交流异步测速发电机的主要优点是：(1)不需要电刷和换向器，构造简单，维护容易，运行可靠；(2)无滑动接触，输出特性稳定，精度高；(3)摩擦力矩小，惯量小；(4)不产生干扰无线电的火花；(
2、5)正、反转输出电压对称。,主要缺点是：(1)存在相位误差和剩余电压；(2)输出斜率小；(3)输出特性随负载性质(电阻、电感、电容)而有所不同。在应用交流测速发电机时，还应注意以下几个问题。,1 负载影响 异步测速发电机在控制系统中工作时，输出绕组所连接的负载，一般情况下其阻抗是很大的，所以近似地可以用输出绕组开路的情况(不带负载)进行分析。通常工厂给出的技术指标也多是指输出绕组开路时的指标，但倘若负载阻抗不是足够大，则输出绕组就不应认为是开路，负载对电机的性能就会有影响。下面对负载阻抗的影响作一些粗略的分析。,当输出绕组接入负载Zn 后，在绕组中就有电流I2流过，输出绕组的阻抗Z2就要对输出
3、电压产生影响。这时，输出电压U2不等于电势E2，而且电流I2也要产生沿着输出绕组轴线方向的脉振磁通，如图8-24所示，从而使原来转子在这个方向所产生的磁通 发生改变，这必然也会引起励磁绕组轴线方向的磁通 发生变化。负载阻抗的大小及性质不同，其影响是不同的，精确的分析也是相当复杂的。这里只以电阻性负载为例，作一些粗略的分析，观察负载对输出电压值和相位的影响。,图 8-24 负载的影响,首先不考虑脉振磁通 的影响，近似地认为在一定的转速n时，合成磁通 和 不随负载阻抗而变，这样，相量 的值和相位不变，它与电压 之间有一固定相移角0，如图8-25(a)所示。如果输出绕组两端所接的负载为Rn，由图8-
4、25(b)的电路图可得出电压平衡方程式为,(8-16),式中，R2、X2分别为输出绕组的电阻和漏抗。,图 8-25 输出电路的相量图和等效电路图(a)相量图；(b)等效电路图,这时，输出电压 与电流 反相，在相位上落后于相量 一个相角，所以输出电压 与励磁电压 的夹角，即输出相位移为,(8-17),(滞后),输出电流的值为,(8-18),图 8-26 输出绕组的去磁作用,图 8-27 负载与输出电压和相位移的关系,表 8-1 各种性质的负载对性能指标的影响,图 8-28 负载与线性误差关系,图 8-29 负载与相位误差关系,2 温度的影响 环境温度的变化和电机长时间工作的发热，会使定子绕组和杯
5、形转子的电阻以及磁性材料的性能发生变化，这样就会对电机的性能产生影响，使输出特性不稳定。例如当温度升高时，由于电阻压降I1R1和I2R2的增大及磁通1和2的减小，就会使输出斜率下降。又从图8-9和图8-25(a)中可以看出，这时相位移将向超前方向推移。,在实际使用中，往往要求当温度变化时电机的性能应保持一定的稳定性，所以规定了变温输出误差 U t 和变温相位误差 t 的指标，其含义是由于温度变化引起的输出电压值和相位移的变化。对于某些作为解算元件用的、精度要求很高的异步测速发电机，为了使电机的特性不受温度变化的影响，应采用温度补偿措施。简单的方法是单独地在励磁回路(图8-30(a)、输出回路(
6、图8-30(b)或同时在两回路中(图8-30(c)串联负温度系数的热敏电阻Rb 来补偿温度变化的影响。,图 8-30 温度补偿,3 励磁电源的影响 异步测速发电机对励磁电源的稳定度、失真度要求是比较高的，特别是解算用的测速发电机，要求励磁电源的幅值、频率都很稳定，电源内阻及电源与测速发电机之间连线的阻抗也应尽量小。电源电压幅值不稳定，会直接引起输出特性的线性误差，而频率的变化会影响感抗和容抗的值，因而也会引起输出的线性误差和相位误差。如对于400 Hz 异步测速发电机来说，在任何转速下，频率每变化1 Hz，输出电压约变化0.03%。另外，波形失真度较大的电源，会引起输出电压中高次谐波分量过大。
7、所以在精密系统中励磁绕组一般采用单独电源供电，以保持电源电压和频率的稳定。,4 移相问题 在自动控制系统中，往往希望输出电压 与励磁电压 相位相同，因而要进行移相。移相可以在励磁回路中进行，也可以在输出回路中进行，或者在两回路中同时进行。最简单的方法是在励磁回路中串联移相电容C进行移相，如图8-11所示，电容值可用实验办法确定。但应注意的是在励磁回路中串上电容后，会对输出斜率、线性误差等特性产生影响，因此在补偿相移后，电机的技术指标应重新测定。,目前应用得较多的是在输出回路中进行移相，这时，输出绕组通过RC移相网络后再输出电压，如图8-31所示。图中主要通过调节C1和R1的值来对输出电压 进行移相；电阻R3和R2组成分压器，改变R2和R3的大小可调节输出电压 的值。采用这种方法移相时，C1、R1、R2、R3及后面的负载一起组成了测速发电机的负载阻抗。,图 8 31 输出回路中移相,
