任务4.3 测速发电机

任务4.3测速发电机认知主讲人：***项目4常用控制电机认知CONTENTS目录任务描述01任务实施05学习目标02任务分析03知识链接04自我检测06任务描述

某自动化生产线需为机械臂关节电机加装速度反馈装置，要求实时检测转速（0～3000r/min），请进行测速发电机安装与测试。学习目标（1）了解测速发电机的结构；（2）掌握直流测速发电机的工作原理；（3）掌握交流测速发电机的工作原理。知识目标01能够选用与安装测速发电机的应用。能力目标02（1）培养学习者团队协作精神和职业安全意识。（2）培养学习者自主学习和创新精神。素养目标03任务分析

拟要完成本任务，需要首先理解测速发电机的结构、原理、分类及主要参数等技术知识，才能进行测速发电机选型。在本任务中,通过微课、课件等资源学习，掌握上述知识。知识链接

测速发电机是一种测速装置，是一种反映转速的信号元件，将输入的机械转速转换为电压信号输出。按照测速发电机输出信号的不同，可分为直流测速发电机和交流测速发电机两大类。知识链接

4.3.1直流测速发电机1.基本结构

直流测速发电机是一种微型直流发电机，其定子和转子结构与普通小型直流发电机基本相同。其电枢结构分为有槽电枢、无槽电枢、空心杯电枢和圆盘式印刷绕组电枢等。按励磁方式可分为他励式和永磁式两种。2.工作原理及特性知识链接

直流测速发电机输出电压与转速成正比，转子转向改变将引起输出电压极性的改变。

直流测速发电机的输出特性是指电枢回路总电阻、负载电阻、磁通均不变时，直流测速发电机输出电压与转速的关系。对不同的负载电阻,测速发电机的输出特性的斜率有所不同，随负载电阻的减小而降低。知识链接

4.3.2交流测速发电机

交流测速发电机由异步式和同步式两类。

1.基本结构

在自动控制系统中，目前应用的交流测速发电机主要是空心杯形转子异步测速发电机。2.工作原理及特性知识链接

测速发电机励磁绕组加上电压，转动时，产生的输出电压大小与转速成正比。当旋转方向改变时，输出电压相位也反了，于是就把转速信号转换为电压信号。测速发电机输出电压

与转速的关系为输出特性

。

斜线1为输出绕组开路时，即

时的输出特性；斜线2为接有负载

时的输出特性。任务实施

直流测速发电机在恒速控制系统中的应用原理图如图4-25所示，搭建直流电动机M拖动恒定转速的机械负载。要求当负载转矩变动时，系统转速不变。任务实施

1.工具设备（1）工具‌万用表（测量电压/电阻）；示波器（观察信号波形，可选）；螺丝刀、扳手（安装固定）；绝缘胶带、扎带（线缆整理）。（2）‌材料‌直流测速发电机（如型号‌20SVT-2‌）；配套联轴器或安装支架；电源（如需激励电压）；信号线（屏蔽线抗干扰更佳）。知识链接

2.实施步骤（1）安装与机械连接检查‌①将测速发电机固定在基座或支架上，确保无松动。②使用联轴器连接电机轴与测速发电机轴，需校正同心度（可用百分表检测）。使用‌齿轮/皮带传动‌，非接触式安装，需计算速比（如齿轮比1:1时输出信号直接对应转速）。③锁紧固定螺丝，避免运行时振动。知识链接

（2）电气接线‌直流测速发电机通常有‌2线（无励磁）‌或‌4线（带励磁）‌输出，常见接线方式如下：①无励磁型（永磁式）‌‌接线端子‌。+V：输出电压正极（接PLC/控制器模拟量输入+）；-V：输出电压负极（接GND）。②带励磁型（需外部供电）‌‌接线端子‌。EXC+、EXC-：励磁电源输入（如+12VDC）；+V、-V：转速信号输出。知识链接

（3）测试与校准‌‌①静态测试‌‌电阻测量‌：用万用表测量励磁绕组（EXC+/-）电阻，确认无开路（典型值几十欧姆）。测量输出端（+V/-V）电阻，正常应有一定阻值（如几百欧姆）。‌极性验证‌：手动旋转测速发电机轴，观察输出电压极性（正转时+V为正电压，反转时为负）。②动态测试‌‌空载运行‌：启动电机至低速（如100rpm），用万用表测量输出电压（如2V）。‌负载特性‌：接入控制器后，检查信号是否衰减（如电压降低需调整输入阻抗）。知识链接

③校准（可选）‌若输出与理论值偏差较大，可通过调整控制器增益或修正速比补偿。3.注意事项（1）确保设备断电操作，避免短路或触电。（2）检查测速发电机与机械轴的同心度，防止振动损坏。（3）电气接线区分励磁型和永磁型，注意抗干扰。（4）测试时先静态后动态，确保信号线性可靠。知识链接

4.考核评价根据任务完成情况，完成表4-5。

自我测试

一、选择题1．测速发电机在自动控制系统中常作为（）元件。A．电源B．负载C．测速D．放大2．若按定子磁极的励磁方式来分，直流测速发电机可分为（）两大类。A．有槽电枢和无槽电枢B．同步和异步C．永磁式和电磁式D．空