電機的工作原理和電機分類

測速電機（tachogenerator）  

綜述：

    輸出電動勢與轉(zhuǎn)速成比例的微特電機。測速發(fā)電機的繞組和磁路經(jīng)設(shè)計，其輸出電動勢E和轉(zhuǎn)速n成線性關(guān)系，即E=Kn,K是常數(shù)。改變旋轉(zhuǎn)方向時輸出電動勢的極性即相應(yīng)改變。在被測機構(gòu)與測速發(fā)電機同軸聯(lián)接時，只要檢測出輸出電動勢，就能獲得被測機構(gòu)的轉(zhuǎn)速，故又稱速度傳感器。 

 簡介： 

     為保證電機性能可靠，測速發(fā)電機的輸出電動勢具有斜率高、特性成線性、無信號區(qū)小或剩余電壓小、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時輸出電壓不對稱度小、對溫度敏感低等特點。此外，直流測速發(fā)電機要求在一定轉(zhuǎn)速下輸出電壓交流分量小，無線電干擾??；交流測速發(fā)電機要求在工作轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)輸出電壓相位變化小。  

   測速發(fā)電機廣泛用于各種速度或位置控制系統(tǒng)。在自動控制系統(tǒng)中作為檢測速度的元件，以調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速或通過反饋來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和精度；在解算裝置中可作為微分、積分元件，也可作為加速或延遲信號用或用來測量各種運動機械在擺動或轉(zhuǎn)動以及直線運動時的速度。測速發(fā)電機分為直流和交流兩種。  

直流測速發(fā)電機：  有永磁式和電磁式兩種。其結(jié)構(gòu)與直流發(fā)電機相近。永磁式采用高性能*磁鋼勵磁，受溫度變化的影響較小,輸出變化小，斜率高,線性誤差小。這種電機在80年代因新型永磁材料的出現(xiàn)而發(fā)展較快。電磁式采用他勵式，不僅復(fù)雜且因勵磁受電源、環(huán)境等因素的影響，輸出電壓變化較大，用得不多。

   用永磁材料制成的直流測速發(fā)電機還分有限轉(zhuǎn)角測速發(fā)電機和直線測速發(fā)電機。它們分別用于測量旋轉(zhuǎn)或直線運動速度，其性能要求與直流測速發(fā)電機相近，但結(jié)構(gòu)有些差別。  

交流測速發(fā)電機  

   有空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機、籠式轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機和同步測速發(fā)電機3種。

 1、異步測速發(fā)電機  

①空心杯轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機：結(jié)構(gòu)原理如圖所示，主要由內(nèi)定子、外定子及在它們之間的氣隙中轉(zhuǎn)動的杯形轉(zhuǎn)子所組成。勵磁繞組、輸出繞組嵌在定子上,彼此在空間相差90°電角度。杯形轉(zhuǎn)子是由非磁性材料制成。當轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時，勵磁后由杯形轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的磁場與輸出繞組軸線垂直，輸出繞組不感應(yīng)電動勢；當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，由杯形轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場與輸出繞組軸線重合，在輸出繞組中感應(yīng)的電動勢大小正比于杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，而頻率和勵磁電壓頻率相同，與轉(zhuǎn)速無關(guān)。反轉(zhuǎn)時輸出電壓相位也相反。杯形轉(zhuǎn)子是傳遞信號的關(guān)鍵，其質(zhì)量好壞對性能起很大作用。由于它的技術(shù)性能比其他類型交流測速發(fā)電機*，結(jié)構(gòu)不很復(fù)雜，同時噪聲低，無干擾且體積小，是目前應(yīng)用的一種交流測速發(fā)電機。 

 ②籠式轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機：與交流伺服電動機相似，因輸出的線性度較差，僅用于要求不高的場合。  

2、同步測速發(fā)電機 

③同步測速發(fā)電機：以*磁鐵作為轉(zhuǎn)子的交流發(fā)電機。由于輸出電壓和頻率隨轉(zhuǎn)速同時變化，又不能判別旋轉(zhuǎn)方向,使用不便，在自動控制系統(tǒng)中用得很少,主要供轉(zhuǎn)速的直接測量用。