发布时间 : 星期一 文章电机测速方法的研究更新完毕开始阅读81264c78b90d6c85ec3ac685
电机速度测试方法的研究
一、基本内容
通常，常用的测速方法有：旋转轴编码器测速、直流发电机测速、交流测速发电机测速、光电测速等。本实验中用到轴编码器测速、交直流测速发电机测速以及无接触式转速表测速。 1、轴编码器测速及其原理
增量式编码器由主码盘、鉴向盘、光学系统和光电变换器组成。在主码盘（光电盘）周边上刻有节距相等的辐射状窄缝，形成均匀分布的透明区和不透明区。鉴向盘与主码盘平行，并刻有a、b两组透明检测窄缝，它们彼此错开1/4节距，以使A、B两个光电变换器的输出信号在相位上相差90°。工作时，鉴向盘静止不动，主码盘与转轴一起转动，光源发出的光投射到主码盘与鉴向盘上。当主码盘上的不透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时，光线被全部遮住，光电变换器输出电压为最小；当主码盘上的透明区正好与鉴向盘上的透明窄缝对齐时，光线全部通过，光电变换器输出电压为最大。主码盘每转过一个刻线周期，光电变换器将输出一个近似的正弦波电压，且光电变换器A、B的输出电压相位差为90°。光电编码器的测量准确度与码盘圆周上的狭缝条纹数n有关，能分辨的角度α为：
α=360°/n （1） 分辨率=1/n （2）
2、交直流测速发电机测速原理
通过负载带动发电机转动，发电机转动后根据电磁感应原理产生电动势，从而有对外输出电压U，输出电压U正比于转速，进而测出转速。
3、非接触式转速表测量原理
非接触式转速计系采用光电反射原理的量法（光学RPM 转速测量法）。转速计发射出的红外线经固定在待测目标上的反射条反射后，即携带有关转速的信息，当转速计接收到反射波后，经过处理即得到转速测量数据。
二、实验内容
1、采用无接触式转速表测速
序号 1 2 3 4 5 6 7 n(r/min) 102 199 302 401 501 599 700 n标准 100 200 300 400 500 600 700 序号 11 12 13 14 15 16 17 n(r/min) 1100 1201 1300 1400 1501 1600 1700 n标准 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 8 9 10 作图如下
800 901 1000 800 900 1000 18 19 20 1800 1900 2000 1800 1900 2000 25002000150010005000135791113151719
系列1系列2由图可知，在低中高速段，轴编码器与无接触式测试方法误差很小。
2、直流发电机测速
试验中采用的永磁式直流测速发电机的参数为
型号 HK10 额定转速（r/min） 3000 RL（KΩ） 10 绝缘等级 E 工作方式 连续 实验线路图如下：
发电机带负载时
序号 1 2 3 4 5 6 7 电压(V) 0.518 1.040 1.579 2.053 2.567 3.067 3.593 n标准 100 200 300 400 500 600 700 序号 11 12 13 14 15 16 17 电压(V) 5.637 6.143 6.642 7.153 7.664 8.184 8.712 n标准 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 8 9 10 发电机空载时
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4.086 4.611 5.116 800 900 1000 18 19 20 9.194 9.703 10.21 1800 1900 2000 电压(V) 0.520 1.050 1.580 2.080 2.570 3.087 3.615 4.110 4.627 5.156 n标准 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 序号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 电压(V) 5.667 6.176 6.691 7.200 7.712 8.242 8.750 9.259 9.716 10.26 n标准 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 121086420135791113151719系列1系列2
由图比较可知，空载时比带负载时的线性度更好，测速更准确。 3、交流测试发电机测速
试验中采用的交流测速发电机的参数为
型号 额定转速（r/min） HK27 1800 额定励磁 电压（V） 110 额定励磁 电流（A） 0.047 额定频率（Hz） 50 绝缘等级 E 连续 工作方式
实验线路如下图：
发电机带负载时
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 发电机空载时
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压(V) 0.4 0.8 1.19 1.49 1.99 2.40 2.79 3.19 3.58 3.99 n标准 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 序号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 电压(V) 4.38 4.79 5.20 5.59 6.02 6.43 6.84 7.24 7.66 8.02 n标准 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 电压(V) 0.31 0.62 0.93 1.235 1.56 1.87 2.19 2.50 2.81 3.12 n标准 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 序号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 电压(V) 3.44 3.75 4.07 4.37 4.69 4.99 5.29 5.60 5.90 6.22 n标准 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 1086420135791113151719
系列1系列2由图比较可知，空载时比带负载时的线性度更好，测速更准确。
三、总结
几种不同测速方法的测量结果比较
由表可以看出，在低速时，采用交直流测速发电机误差较大，曲线非线性，利用轴编码器或者无接触式转速表测得的转速曲线几乎成线性，误差较小。在中速和高速的情况下，几种方法所得的转速曲线几乎拟合，并成线性，误差较小。