測速發(fā)電機(jī)的工作原理

　　測速發(fā)電機(jī)的工作原理是將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺\(yùn)行可靠，但體積大，精度低，且由于測量值是模擬量，必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后讀入計(jì)算機(jī)。脈沖發(fā)生器的工作原理是按發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高低，每轉(zhuǎn)發(fā)出相應(yīng)數(shù)目的脈沖信號。按要求選擇或設(shè)計(jì)脈沖發(fā)生器，能夠?qū)崿F(xiàn)高性能檢測。

　　測速裝置在機(jī)車控制系統(tǒng)中占有非常重要的地位，對側(cè)速裝置的要求是分辨能力強(qiáng)、高精度和盡可能短的檢測時間。介紹了應(yīng)用霍爾傳感器通過測量磁場強(qiáng)度，來得到穩(wěn)定的脈沖方波信號，實(shí)現(xiàn)機(jī)車轉(zhuǎn)速的測量。

　　異步測速發(fā)電機(jī)的工作原理可以由圖說明。圖中N1是勵磁繞組，接單相交流電源；N2是輸出繞組，接入測量儀器作為負(fù)載。轉(zhuǎn)子是杯形結(jié)構(gòu)，可看成一個導(dǎo)條數(shù)目非常多的鼠籠轉(zhuǎn)子。由于轉(zhuǎn)子電阻較大，為分析方便起見，忽略轉(zhuǎn)子漏抗的影響，認(rèn)為感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢同相位。

　　給勵磁繞組N1加頻率f1恒定，電壓U1恒定的單相交流電，轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)時，測速發(fā)電機(jī)的氣隙中便會生成一個頻率為f1、方向?yàn)閯畲爬@組N1軸線方向的脈動磁通φ1，φ1正比于U1： U1=4.44f1N1 φ1。此外，杯形轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時切割φ1，而在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出電動勢Er機(jī)相應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流Ir，Er和Ir與磁通φ1及轉(zhuǎn)速n成正比，即： Ir∝ Er∝ φ1n。轉(zhuǎn)子電流Ir也要產(chǎn)生磁通，兩者也成正比，即φr ∝ Ir。

　　圖1 交流異步測速發(fā)電機(jī)原理

　　磁通φr與輸出繞組的軸線一致，因而在其中感應(yīng)出電動勢，兩端就有一個輸出電壓U2。U2正比于φr，即U2 ∝ φr。根據(jù)上述關(guān)系就可得出， U2 ∝ φ1 ∝ U1n

　　上式表明，當(dāng)勵磁繞組加上電源電壓U1，測速發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動時，它的輸出繞組中就產(chǎn)生輸出電壓U2，U2的大小與轉(zhuǎn)速成正比。測量出U2的大小就可以得到轉(zhuǎn)速n。