在转速反馈系统中, 测速发电机是一个关键的装置, 它的输出电压的幅值正比于转速, 极性反映电机的转向。测速精度、线性度、波型的纹波系数以及测量的小滞后性是它的主要性能指标。现有测速发电机的性能指标一般能满足大多数调速系统的需要。但是, 它往往存在一个相当致命的缺陷, 长期使用时可靠性不高。我公司调速系统有三分之一的故障源于测速发电机的失效。其原因不外乎机械安装的同心度变坏、碳刷和换向器的磨损、永磁磁强的减弱等等。因此, 我们研制了一种简单适用的测速装置。它是集光电开关传感器、模拟、数字集成电子器件为一体的信号采集处理器。电路组成如图1所示。
1 转速传感器
转速传感器由M个齿的信号盘和一个装有两个槽型光电开关和少量整形用集成电子器件的电路板组成。信号盘通过法兰紧套在被测电机轴上, 电路板安装在机座上。信号盘与电路板分别安装, 各自独立安装。因而, 它对机械安装的要求较低, 抗震性好。
2 倍频器
如果直接把转速传感器送来的信号作频压变换, 需要用较大时间常数的RC滤波电路, 因而导致大的检测滞后。本装置以N倍频器为中介, 把滤波时间常数τ降低了N倍。在电机以最低转速旋转时, 测的速信号的文波系数小10%。该倍频器由数字锁相环和N进制计数器构成。
3 频压变换器和转向鉴别
有倍频器来的信号Fin经图2所示的电路, 变换为正比于电机转速的电压信号Vo。其中, LM331的增益有R6整定。实测证明, 频压变换的非线性误差小于±1%。转向鉴别由D触发器C4013完成。
4 结语
我们已成功地将该装应置用于我公司实验室的转速、电流双闭环直流电控系统。实测表明, 用它取代测速发电机做转速反馈后, 再调速比为100的范围内, 运行平稳, 转速跟随特性超调小于10%, 突加负载后动态响应良好。该装置电路简单, 安装容易, 性能优良, 价格低廉, 抗震能力强。值得在各行业的交直流调速系统中推广。
摘要：测速发电机是一种检测机械转速的电磁装置。它能把机械转速变成电压信号, 其输出电压与输入电压的转速成正比关系。厂泛用十转速调节自动挖制系统中作转速反馈元件、计算元件或阻尼元件。
关键词：测速发电机,反馈装置,技术改进