直流测速发电机
更新时间：2011-05-28 14:20
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直流测速发电机原理直流发电机的工作是基于电磁感应定律， 即： 运动导体切割磁力线， 在导体中产生切割电势； 或者说匝链线圈的磁通发生变化， 在线圈中发生感应电势。如图所示，直流测速发电机分类按照励磁方式划分
直流测速发电机原理
直流测速发电机分类
按照励磁方式划分， 直流测速发电机有两种型式。
1. 永磁式
永磁式直流测速发电机的定子磁极由永久磁钢做成， 没有励磁绕组， 以下图所示的符号表示。
2. 电磁式
电磁式直流测速发电机的定子励磁绕组由外部的影响
测速发电机带负载时， 由于电刷与换向器之间存在接触电阻， 会产生电刷的接触压降，使输出电压降低。
电刷接触电阻是非线性的，它与流过的电流密度有关。当电枢电流较小时，接触电阻大，接触压降也大；电枢电流较大时，接触电阻小。可见接触电阻与电流成反比。只有电枢电流较大，电流密度达到一定数值后，电刷接触压降才可近似认为是常数。
在转速较低时，输出特性上有一段输出电压极低的区域，这一区域叫不灵
敏区。即在此区域内，测速发电机虽然有输入信号（转速） ，但输出电压很小，对转速的反应很不灵敏。接触电阻越大，不灵敏区也越大。
为了减小电刷接触压降的影响，缩小不灵敏区，在直流测速发电机中，常常采用导电性能较好的黄铜—石墨电刷或含银金属电刷。铜制换向器的表面容易形成氧化层，也会增大接触电阻，在要求较高的场合，换向器也用含银合金或者在表面渡上银层，这样也可以减小电刷和换向器之间的磨损。
3．电刷位置的影响
当直流测速发电机带负载运行时，若电刷没有严格地位于几何中性线上，会造成测速发电机正反转时输出电压不对称，即在相同的转速下，测速发电机正反向旋转时，输出电压不完全相等。这是因为当电刷偏离几何中性线一个不大的角度时，电枢反应的直轴分量磁通若在一种转向下起着去磁作用，而在另一种转向下起着增磁作用。因此，在两种不同的转向下，尽管转速相同，电枢绕组的感应电动势不相等，其输出电压也不相等。
4．温度的影响
电磁式直流测速发电机在实际工作时，由于周围环境温度的变化以及电机本身发热（由电机各种损耗引起） ，都会引起电机中励磁绕组电阻的变化。当温度升高时，励磁绕组电阻增大。这时即使励磁电压保持不变，励磁电流也将减小，磁通也随之减小，导致电枢绕组的感应电动势和输出电压降低。铜的电阻温度系数约为 0.004/℃，即当温度每升高 25℃，其电阻值相应增加 10%。所以，温度的变化对电磁式直流测速发电机输出特性的影响是很严重的。
为了减小温度变化对输出特性的影响，通常可采取下列措施：
（1）设计电机时，磁路比较饱和，使励磁电流的变化所引起磁通的变化较小。
（2）在励磁回路中串联一个阻值比励磁绕组电阻大几倍的附加电阻来稳流。附加电阻可用温度系数较低的合金材料制成，如锰镍铜合金或镍铜合金，它的阻值随温度变化较小。这样尽管温度变化，引起励磁绕组电阻变化，但整个励磁回路总电阻的变化不大，磁通变化也不大。其缺点是励磁电源电压也需增高，励磁功率随之增大。
