变频调速系统的直流测速发电机

    直流测速发电机的工作原理与一般直流发电机相同，在此主要介绍他励式直流测速发电机。他励式直流测速发电机的结构和直流伺服电动机一样，它的接线图如图3-27所示。在恒定的磁场中，旋转的电枢绕组切割磁通，并产生感应电动势。由电刷两端引出的电枢感应电动势为    E=TE×Φ×n    (3-5)    式(3-5)表明直流测速发电机的电动势E是正比于磁通Φ与转速n的乘积的，在他励式直流测速发电机中，如果保持励磁电压U为定值，则磁通Φ也是常数。因此，E正比于n。在空载时，电枢电流I2=0，直流测速发电机的输出电压和电枢感应电动势相等，因而输出电压与转速成正比。直流测速发电机的输出电压（即电枢电压）为    U2=E-I2×Ra=KE×Φ×n-I2×Ra    (3-6)    因I2=U2/RL，于是有    U2=(KExΦ)×n/(1+Ra/RL)    (3-7)    式(3-7)表明直流测速发电机有负载时，如果Φ、Ra及RL保持为常数，则输出电压U2在转速n的一定范围内保持一定的线性关系，超过一定转速时，输出电压U2下降。不仅如此，当RL减小时，线性误差增大，特别是在高速时。图3-28所示是直流测速发电机的输出特性曲线U2=f(n)。
    图3-27    他励式直流测速发电机接线图
    图3-28   直流测速发电机的输出特性曲线    直流测速发电机的线性误差主要由电枢反应引起，所谓电枢反应就是电枢电流I2产生的磁场对磁极磁场的影响，使测速发电机的气隙磁通不再是一常数，而使测速电动机内的合成磁通小于磁极磁通。电流I2越大，磁通Φ就越小，线性误差就越大。所以，在直流测速发电机的技术数据中有“最小负载电阻和最高转速”一项，即在使用时所接的负载电阻不得小于这个数值，转速不得高于这个数值，否则线性误差将增大。