电机测速方法的研究

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一种新型直流电机测速方案研究与分析

一种新型直流电机测速方案研究与分析

一种新型直流电机测速方案研究与分析1. 引言1.1 背景介绍随着现代电子技术的发展,一些新型的测速方案逐渐被提出并得到应用。

这些新型方案往往基于先进的传感器技术、数字信号处理技术和控制算法,能够实现对直流电机转速的高精度、快速测量。

开展新型直流电机测速方案的研究不仅有助于提高电机系统的性能和效率,还有助于推动相关领域的技术创新和发展。

本文将针对新型直流电机测速方案展开研究与分析,旨在探讨其设计原理、实验验证、性能分析以及优势与局限性。

通过对比传统测速方案,总结出新型方案的优势和不足之处,为进一步完善和推广该方案提供参考和指导。

【2000字】1.2 研究目的研究目的是为了探讨一种新型直流电机测速方案,提高直流电机测速精度和稳定性,解决传统测速方案存在的问题。

通过对新型方案的设计与实验验证,分析其性能表现,明确其优势和局限性,为直流电机测速技术的进一步发展提供理论与实践基础。

通过本研究,可以为直流电机在工业生产中的准确控制和运行提供更加可靠的技术支持,推动直流电机测速领域的技术进步和应用推广。

通过深入研究新型直流电机测速方案,可以为相关行业提供参考和指导,促进直流电机技术的不断创新与发展,从而更好地满足社会和经济的需求。

1.3 研究意义直流电机在工业生产中广泛应用,而测速是直流电机控制的基础工作。

研究新型的直流电机测速方案具有重要的意义。

通过研究开发新型测速方案,可以提高直流电机的控制精度和稳定性,进一步提高生产效率。

新型测速方案的应用可以减少直流电机系统的能耗,降低生产成本,对节能减排具有积极的影响。

随着工业智能化的发展,新型测速方案可以为直流电机的智能化控制提供技术支持,推动工业生产向智能化、自动化方向发展。

研究新型直流电机测速方案具有重要的理论和实际意义,对提高工业生产效率、降低能耗、推动工业智能化发展等方面具有积极的作用。

2. 正文2.1 直流电机测速方案的现状分析在直流电机测速方案的现状分析中,我们需要关注当前直流电机测速方案的主要方法和技术。

电机测速方案

电机测速方案

电机测速方案1. 引言电机是现代工业中常用的设备之一,其运行状态的监测和测量是非常重要的。

而电机的测速方案,就是用来测量电机转速的一种解决方案。

2. 电机测速原理电机测速的原理可以根据测速方法的不同而有所区别。

这里介绍两种常见的电机测速原理。

2.1. 电机反电势测速原理电机反电势测速是一种基于电磁感应原理的测速方法。

当电机旋转时,其产生的磁场会引起定子绕组中的感应电动势,这个电动势与电机的转速成正比关系。

通过测量电机绕组上的感应电动势,就可以间接地得到电机的转速。

2.2. 光电编码器测速原理光电编码器是一种将机械运动转化为光电信号的装置。

在电机上安装一个光电编码器,通过检测其输出的脉冲信号的频率,就可以得到电机的转速。

3. 电机测速方案根据上述的电机测速原理,可以设计出多种电机测速方案。

下面介绍两种常见的电机测速方案。

3.1. 电机反电势测速方案电机反电势测速方案基于电磁感应原理,其主要步骤如下:1.将电机绕组中的一个相线与一个外部负载电阻相连。

2.通过测量该外部负载电阻上的电压,得到感应电动势的大小。

3.根据感应电动势与转速成正比的关系,计算出电机的转速。

3.2. 光电编码器测速方案光电编码器测速方案是通过光电编码器检测脉冲信号的频率来测量电机转速。

其主要步骤如下:1.在电机轴上安装一个光电编码器,并通过连接线将其与测速仪器相连。

2.测速仪器接收到光电编码器输出的脉冲信号。

3.通过测量脉冲信号的频率,计算出电机的转速。

4. 电机测速应用电机测速方案广泛应用于工业控制领域和工程实践中。

以下是几个电机测速应用的例子:4.1. 机械设备故障诊断电机转速是机械设备故障诊断的重要参数之一。

通过测量电机转速的变化,可以判断设备是否存在故障,并及时进行维修。

4.2. 控制系统反馈在一些需要精确控制的系统中,电机转速是一个重要的反馈信号。

通过测量电机转速,可以对系统进行闭环控制,保证系统的稳定性和精度。

4.3. 电机控制策略优化通过测量电机转速,并结合其他参数,可以对电机控制策略进行优化。

电机测速方案

电机测速方案

(1)速度测量方式
方案一:单脉冲计数
单脉冲计数的方式是电动机每转一周,系统就获得一个脉冲。

这种计数方式虽然比较简单,但是它的精度不够高。

方案二:透过式高精度光电编码器(码盘)
原理图如图所式:
码盘从光电对管中间穿过,马盘上有很多细线,细线将马盘均匀的分割开。

本系统采用的码盘共有48条阻隔线,所以电机每转过7.5度系统就获得一个脉冲。

电动机与码盘相连的轴直径为0.800MM,所以系统的位置测量精度高达0.005MM。

根据速度等于位移变化量除以时间间隔的计算公式可以高精度地测量电机速度从而判断是否需要调速。

方案三:反射式码盘开关
反射式码盘开关的原理与透过式码盘开关的原理类似,但是它必须采取静态固定的方式,对固定的位置、牢固性等的要求较高。

而透过式码盘开关则不同,对固定的要求没有那么高。

所以从这方面考虑不采用反射式码盘开关。

电机速度评测实验报告

电机速度评测实验报告

电机速度评测实验报告引言在机械传动系统中,电机的速度是一个重要的参数,它直接影响到整个系统的运行效果及稳定性。

为了评估电机的速度性能,我们进行了速度评测实验。

本实验旨在通过测量电机转速与输入电压之间的关系,分析电机的速度特性。

实验装置和方法实验装置本实验所需的装置如下:1. 直流电机2. 变压器3. 电动机测速仪4. 遥控器5. 示波器6. 计算机实验方法1. 将电机用螺栓固定在实验台上,使其轴线与台面平行。

2. 使用变压器将交流电压转换为直流电压,并通过遥控器调节电压大小。

3. 将电动机测速仪连接到电机上,以获得电机的转速。

4. 将示波器连接到电机的转子上,以测量电机的转速波形。

5. 将计算机连接到电机测速仪和示波器,以记录和分析数据。

实验流程1. 将实验装置连接好,并将电动机测速仪和示波器打开。

2. 将电机轴上的示波器传感器放置到电机转子上,确保传感器与转子的接触良好。

3. 打开计算机软件,开始记录数据。

4. 使用遥控器逐步调节电压大小,从0V增加到最大值,分别记录每个电压下的电机转速。

5. 将记录的数据导出到计算机,进行数据分析。

实验结果我们将记录的数据进行了分析,并绘制了电机转速与输入电压之间的曲线图。

以下是我们的实验结果:![曲线图](speed_vs_voltage.png)从曲线图可以看出,电机的转速随着输入电压的增加而线性增加。

这符合我们对电机速度特性的预期。

同时,我们还计算了电机的转速斜率,即每增加1V电压对应的转速变化。

通过斜率的分析,我们可以了解电机的发力能力以及转速增长的快慢。

结论本实验我们通过测量电机转速与输入电压之间的关系,评估了电机的速度性能。

实验结果表明,电机的转速与输入电压呈线性关系,整体速度特性良好。

通过斜率分析,我们可以进一步了解电机的发力能力和转速增长的快慢。

该实验为电机的速度评测提供了一种有效的方法和实验数据支持。

在实际应用中,可以根据实验结果来调节电机的输入电压,以满足不同转速要求的应用场景。

电机转速测量实验报告

电机转速测量实验报告

电机转速测量实验报告电机转速测量实验报告引言电机转速测量是电工学中重要的实验之一。

准确测量电机转速对于电机的性能评估、故障诊断以及控制系统设计都具有重要意义。

本实验旨在通过使用转速传感器和测速仪器来测量电机的转速,并对测量结果进行分析和评估。

实验目的1. 学习使用转速传感器和测速仪器进行电机转速测量。

2. 掌握电机转速测量的基本原理和方法。

3. 分析测量结果,评估电机的性能。

实验装置与方法实验所需的装置包括电机、转速传感器、测速仪器等。

首先,将转速传感器安装在电机轴上,并连接到测速仪器。

然后,通过控制电机的电源,使其运行,并记录测速仪器上显示的转速数值。

重复多次实验,以获得准确的平均转速。

实验结果与分析通过多次实验测量,我们得到了电机在不同负载下的转速数据。

通过对这些数据进行分析,我们可以得出以下结论:1. 负载对电机转速的影响实验结果显示,随着负载的增加,电机的转速逐渐降低。

这是因为负载的增加会增加电机所需的功率,从而降低电机的转速。

这一结论对于电机的性能评估和控制系统设计具有重要意义。

2. 转速传感器的准确性通过对多次实验测量结果的比较,我们发现转速传感器的测量结果相对稳定且准确。

然而,在测量过程中,我们还发现转速传感器对于电机的启动和停止过程中的瞬时变化较为敏感。

因此,在实际应用中,我们需要注意这一点,并进行相应的数据处理和滤波。

3. 电机性能评估通过测量电机的转速,我们可以评估电机的性能。

例如,我们可以通过比较实际转速与额定转速的差异来评估电机的负载能力和效率。

此外,我们还可以通过测量不同负载下的转速来评估电机的响应速度和稳定性。

结论与展望通过本次实验,我们学习了电机转速测量的基本原理和方法,并通过实际操作获得了相关数据。

通过对实验结果的分析,我们得出了一些有关负载对电机转速的影响以及转速传感器的准确性的结论。

这些结论对于电机的性能评估和控制系统设计具有重要意义。

然而,本实验还存在一些局限性,例如实验数据的采集和处理方法可以进一步改进,以提高测量结果的准确性和稳定性。

直流电机的测速实验

直流电机的测速实验

实验十四直流电机的测速实验一、实验目的1、掌握直流电机的工作原理。

2、了解开关型霍尔传感器的工作原理和使用方法。

3、掌握电机测速的原理。

二、实验原理直流电机是我们生活当中常用的一种电子设备。

其内部结构如下图14-1所示:图14-1 直流电机结构图下面就上图来说明直流电机的工作原理。

将直流电源通过电刷接通电枢绕组,使电枢导体有电流流过,由于电磁作用,这样电枢导体将会产生磁场。

同时产生的磁场与主磁极的的磁场产生电磁力,这个电磁力作用于转子,使转子以一定的速度开始旋转。

这样电机就开始工作。

为了能够测定出电机在单位时间内转子旋转了多少个周期,我们在电机的外部电路中加入了一个开关型的霍尔原件(44E),同时在电子转子上的转盘上加入了一个能够使霍尔原件产生输出的带有磁场的磁钢片。

当电机旋转时,带动转盘是的磁钢片一起旋转,当磁钢片旋转到霍尔器件的上方时,可以导致霍尔器件的输出端高电平变为低电平。

当磁钢片转过霍尔器件上方后,霍尔器件的输出端又恢复高电平输出。

这样电机每旋转一周,则会使霍尔器件的输出端产生一个低脉冲,我们就可以通过检测单位时间内霍尔器件输出端低脉冲的个数来推算出直流电机在单位时间内的转速。

直流电机和开关型霍尔器件的电路原理图如下图14-2所示:图14-2 直流电机、霍尔器件电路图电机的转速通常是指每分钟电机的转速,也就是单位为rpm,实际测量过程中,为了减少转速刷新的时间,通常都是5~10秒刷新一次。

如果每6秒钟刷新一次,那么相当于只记录了6秒钟内的电机转数,把记录的数据乘10即得到一分钟的转速。

最后将这个数据在数码管上显示出来。

最后显示的数据因为是将数据乘以10,也就是将个位数据的后面加上一位来做个位即可,这一位将一直为0。

如:45*10变为450,即为在“45”个位后加了一位“0”。

由此可知,这个电机的转速的误差将是20以内。

为了使显示的数据能够在数码管是显示稳定,在这个数据的输出时加入了一个16位的锁存器,把锁存的数据送给数码管显示,这样就来会因为在计数过程中,数据的变化而使数码管显示不断变化。

实验13--直流电机测速实验

4562、由DAC0832经功放电路驱动直流电机,计数光电开关通关次数并经过换算得出直流电机的转速,并将转速显示在LED上。

3、G5区的0、1号按键控制直流电机转速快慢, (最大转速≈96r/s,5V,误差±1r/s)六、演示程序(完整程序见目录SPEED);键盘、LED显示子程序请参阅综合实验一.MODEL TINYEXTRN CMD_8279:WORD, DATA_8279:WORDEXTRN Display8:NEAR, SCAN_KEY:NEAR,GetKeyA:NEARPCIBAR1 EQU 14H ;PCI9052 I/O基地址(用于访问局部配置寄存器)PCIBAR3 EQU 1CH ;8位I/O空间基地址(它就是实验仪的基地址,;也为DMA & 32 BIT RAM板卡上的8237提供基地址) PCIIPR EQU 3CH ;IRQ号INTCSR EQU 4CH ;PCI9052 INTCSR地址mask_int_9052 EQU 24HVendor_ID EQU 10EBH ;厂商ID号Device_ID EQU 8376 ;设备ID号VoltageOffset EQU 5 ;0832调整幅度.STACK 200.DATAIO8259_0 DW 00F0HIO8259_1 DW 00F1HRD_IO8259 DW 0000HCon_8253 DW 00E3HT0_8253 DW 00E0HT1_8253 DW 00E1HDA0832 DW 00D0HIO_Bit8_BaseAddress DW ?PCI_IO_BaseAddress0 DW ?PCI_IRQ_NUMBER DB ?INT_MASK DB ?INT_Vector DB ?INT_CS DW ? ;保护原中断入口地址INT_IP DW ?msg0 DB 'BIOS不支持访问PCI $'msg1 DB '找不到Star PCI9052板卡 $'msg2 DB '读PCI9052 I/O基地址时出错$'msg3 DB '读8位I/O空间基地址时出错$'msg4 DB '读IRQ号出错$'buffer DB 8 DUP(0) ;显示缓冲区,8个字节buffer1 DB 8 DUP(0) ;显示缓冲区,8个字节VOLTAGE DB 0 ;转换电压数字量Count DW 0 ;一秒转动次数NowCount DW 0 ;当前计数值kpTime DW 0 ;保存上一次采样时定时器的值bNeedDisplay DB 0 ;需要刷新显示.CODESTART: MOV AX,@DATAMOV DS,AXMOV ES,AXNOPCALL InitPCICALL ModifyAddress ;根据PCI提供的基地址,将偏移地址转化为实地址CALL ModifyVector ;修改中断向量、允许中断MOV bNeedDisplay,1 ;显示初始值MOV VOLTAGE,99H ;初始化转换电压输入值,99H-3.0VMOV Count,0 ;一秒转动次数MOV NowCount,0 ;当前计数值MOV kpTime,0 ;保存上一次采样时定时器的值CALL DAC0832 ;初始D/ACALL Init8253CALL Init8259STIMAIN: CALL IfExitCALL GetKeyA ;按键扫描JNB Main1JNZ Key1Key0: MOV AL,VoltageOffset ;0号键按下,转速提高ADD AL,VOLTAGECMP AL,VOLTAGEJNB Key0_1MOV AL,0FFH ;最大Key0_1: MOV VOLTAGE,AL ;D/ACALL DAC0832JMP Main2Key1: MOV AL,VOLTAGE ;1号键按下,转速降低SUB AL,VoltageOffsetJNB Key1_1XOR AL,AL ;最小Key1_1: MOV VOLTAGE,ALCALL DAC0832 ;D/AJMP Main2Main1: CMP bNeedDisplay,0JZ MAINMOV bNeedDisplay,0 ;1s定时到刷新转速Main2: CALL RateTest ;计算转速/显示JMP MAIN ;循环进行实验内容介绍与测速功能测试;转速测量/显示RateTest: MOV AX,CountMOV BL,10DIV BLCMP AL,0JNZ RateTest1MOV AL,10H ;高位为0,不需要显示RateTest1: MOV buffer,AHMOV buffer+1,ALMOV AL,VOLTAGE ;给0832送的数据AND AL,0FHMOV buffer+4,ALMOV AL,VOLTAGEAND AL,0F0HROR AL,4MOV buffer+5,ALMOV buffer+2,10H ;不显示MOV buffer+3,10HMOV buffer+6,10HMOV buffer+7,10HLEA SI,bufferLEA DI,buffer1MOV CX,8REP MOVSBLEA SI,bufferCALL Display8 ;显示转换结果RETTimer0Int: MOV bNeedDisplay,1MOV AX,NowCountSHR AX,1SHR AX,1MOV Count,AX ;转一圈,产生四个脉冲,Count = NowCount/4MOV NowCount,0RETIntProc: PUSH AXPUSH DXCALL ClearIntMOV DX,RD_IO8259IN AL,DXIN AL,DX ;判断由哪个中断源引起的中断CMP AL,08HJNZ IntProc1CALL Timer0IntJMP IntProc2IntProc1: CMP AL,0FHJNZ IntProc2CALL CountIntIntProc2: MOV DX,IO8259_0MOV AL,20HOUT DX,ALPOP DXPOP AXIRETCountInt: MOV DX,Con_8253MOV AL,40HOUT DX,AL ;锁存MOV DX,T1_8253IN AL,DXMOV AH,ALIN AL,DXXCHG AL,AH ;T1的当前值XCHG AX,kpTimeSUB AX,kpTimeCMP AX,100JB CountInt1 ;前后二次采样时间差小于100,判断是干扰INC NowCountCountInt1: RETInit8253 PROC NEARMOV DX,Con_8253MOV AL,34HOUT DX,AL ;计数器T0设置在模式2状态,HEX计数MOV DX,T0_8253MOV AL,12HOUT DX,ALMOV AL,7AHOUT DX,AL ;CLK0=31250Hz,1s定时MOV DX,Con_8253MOV AL,74HOUT DX,AL ;计数器T1设置在模式2状态,HEX计数MOV DX,T1_8253MOV AL,0FFHOUT DX,ALMOV AL,0FFHOUT DX,AL ;作定时器使用RETInit8253 ENDPInit8259 PROC NEARMOV DX,IO8259_0MOV AL,13HOUT DX,ALMOV DX,IO8259_1MOV AL,08HOUT DX,ALMOV AL,09HOUT DX,ALMOV AL,7EHOUT DX,ALRETInit8259 ENDP;数模转换,A-转换数字量DAC0832 PROC NEARMOV DX,DA0832MOV AL,VOLTAGEOUT DX,ALRETDAC0832 ENDP;IfExit、InitPCI、ModifyAddress、ModifyVector、ClearInt、Exit子程序请参阅8259实验END START七.实验扩展及思考题实验内容:在日光灯或白炽灯下,将转速调节到25、50、75,观察转盘有什么现象出来。

车载测速电机检测方法的研究

车载测速电机检测方法的研究车载测速电机是一种用于检测汽车速度的设备,广泛应用于交通管理和车辆安全领域。

本文以车载测速电机检测方法的研究为标题,将介绍车载测速电机的工作原理、检测方法和相关技术进展。

一、车载测速电机的工作原理车载测速电机是通过测量车辆轮胎与地面的相对运动来计算车速的装置。

其工作原理基于车载测速电机与车轮间的摩擦力,通过测量摩擦力的变化来推算车辆的速度。

当车辆行驶时,车载测速电机与车轮接触,并受到车轮的牵引力,产生一个旋转运动。

通过测量车载测速电机的旋转速度,可以间接推算出车辆的实际速度。

二、车载测速电机的检测方法车载测速电机的检测方法主要包括以下几个方面:1. 传感器检测法:利用传感器对车载测速电机的旋转速度进行监测和记录。

常用的传感器包括霍尔传感器、光电传感器和电容传感器等。

传感器通过感知车载测速电机的旋转,将旋转速度转化为电信号,并传输至计算机或显示屏上进行处理和显示。

这种方法简单方便,可以实时监测车辆的速度。

2. GPS定位法:利用全球定位系统(GPS)对车辆的位置和速度进行测量。

通过安装GPS装置,可以实时获取车辆的位置和速度信息。

这种方法不依赖于车载测速电机,具有较高的精度和可靠性。

3. 轮胎滚动法:通过测量车辆轮胎的滚动速度来推算车速。

该方法利用轮胎与地面的接触面积和滚动半径的关系,计算出车辆的实际速度。

这种方法适用于没有安装车载测速电机的车辆,但需要准确测量轮胎的滚动速度。

4. 车速雷达法:利用车速雷达测量车辆的速度。

车速雷达通过发射和接收微波信号,根据接收到的回波信号的频率变化来计算车辆的速度。

这种方法具有高精度和远距离测量的优势,广泛应用于交通管理和公路安全领域。

三、车载测速电机检测方法的技术进展随着科技的进步和应用需求的不断增加,车载测速电机检测方法也得到了不断的改进和发展。

以下是一些技术进展的例子:1. 非接触式测速方法:传统的车载测速电机需要与车轮直接接触,而非接触式测速方法可以通过安装在车辆周围的传感器实现。

电机测速原理

电机测速原理电机测速是指利用电机自身的运动特性来实现测速的一种方法。

在工业自动化控制系统中,电机测速是非常重要的,它可以帮助我们实时监测电机的转速,从而控制电机的运行状态。

本文将介绍电机测速的原理及其常见的测速方法。

首先,我们来了解一下电机测速的原理。

电机测速的原理主要是利用电机转子的运动特性来推导出电机的转速。

电机的转子在运动过程中会产生一定的信号,比如脉冲信号、霍尔信号等,这些信号可以反映出电机的运动状态,通过对这些信号的处理,我们就可以得到电机的转速信息。

接下来,我们将介绍几种常见的电机测速方法。

第一种是脉冲计数法,这种方法是通过对电机输出的脉冲信号进行计数,从而得到电机的转速。

脉冲计数法简单直观,但需要考虑脉冲信号的稳定性和计数的准确性。

第二种是霍尔传感器测速法,霍尔传感器可以检测电机转子的磁场变化,从而得到电机的转速信息。

这种方法具有高精度和稳定性,适用于对转速要求较高的场合。

第三种是编码器测速法,编码器可以输出高精度的位置信号,通过对位置信号的处理,可以得到电机的转速信息。

编码器测速法适用于对转速要求非常高的场合,但成本较高。

除了以上介绍的几种方法,还有其他一些电机测速的方法,比如频率测速法、振动测速法等。

这些方法各有特点,可以根据具体的应用场合选择合适的测速方法。

总的来说,电机测速是工业自动化控制系统中非常重要的一环,它可以帮助我们实时监测电机的运行状态,保证电机的正常运行。

通过对电机的转子运动特性的分析,我们可以得到电机的转速信息,从而实现电机测速。

不同的测速方法各有特点,可以根据具体的应用场合选择合适的方法。

希望本文对大家了解电机测速原理有所帮助。

电机测速原理

电机测速原理
电机测速原理是通过测量电机旋转轴的速度,从而掌握电机运行状态。

测速方法有多种,下面将介绍其中两种常见的测速原理。

1. 电磁感应测速原理:
电磁感应测速原理是利用电磁感应现象来测量电机旋转速度。

当电机转子上的导体通过磁场时,会在导体两端产生感应电动势。

通过测量这个感应电动势的大小,可以得到电机转子的速度。

具体实现中,可在电机定子上固定一个速度传感器,传感器内部包含一个线圈和一个磁铁。

当电机旋转时,磁铁也会跟随转动,产生磁场。

线圈中产生的感应电动势与磁场的变化量成正比,通过测量感应电动势的大小和频率,可以计算出电机的转速。

2. 光电编码器测速原理:
光电编码器是另一种常用的电机测速装置。

它通过光电效应来测量电机转速。

光电编码器由发光二极管和光敏二极管组成。

发光二极管发出一束光,光敏二极管接收到光后产生电信号。

具体实现中,将一个光电编码器安装在电机旋转轴上,编码器上有一个圆盘,圆盘上刻有一系列的凹槽。

当电机旋转时,光电编码器接收到的光强会不断变化。

通过检测光敏二极管产生电信号的频率和变化幅度,可以得到
电机的转速。

通常,一圈圆盘上的凹槽数量已知,因此可以通过计算脉冲信号的频率和圆盘一周的凹槽数量,来确定电机的转速。

这些是电机测速的两种常见原理,通过这些原理可以实现对电机转速的准确测量和监控。

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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n(r/min) n标准序号n(r/min) n标准
1 10
2 100 11 1100 1100
2 199 200 12 1201 1200
3 302 300 13 1300 1300
4 401 400 14 1400 1400
5 501 500 15 1501 1500
6 599 600 16 1600 1600
7 700 700 17 1700 1700
8 800 800 18 1800 1800 9 901 900 19 1900 1900 10 1000 1000 20 2000 2000
作图如下
050010001500200025001
3
5
7
9
11
13
15
1719
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 额定转速(r/min )
RL (K Ω)
绝缘等级
工作方式 HK10
3000
10
E
连续
实验线路图如下:
发电机带负载时
序号
电压(V) n 标准 序号 电压(V) n 标准 1 0.518 100 11 5.637 1100 2 1.040 200 12 6.143 1200 3 1.579 300 13 6.642 1300 4 2.053 400 14 7.153 1400 5 2.567 500 15 7.664 1500 6 3.067 600 16 8.184 1600 7
3.593
700
17
8.712
1700
8 4.086 800 18 9.194 1800 9 4.611 900 19 9.703 1900 10 5.116 1000 20 10.21 2000
发电机空载时
序号 电压(V) n 标准 序号 电压(V) n 标准 1 0.520 100 11 5.667 1100 2 1.050 200 12 6.176 1200 3 1.580 300 13 6.691 1300 4 2.080 400 14 7.200 1400 5 2.570 500 15 7.712 1500 6 3.087 600 16 8.242 1600 7 3.615 700 17 8.750 1700 8 4.110 800 18 9.259 1800 9 4.627 900 19 9.716 1900 10 5.156
1000
20
10.26
2000
246810121
3
5
7
9
11
13
15
17
19
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 )
额定励磁 电压(V ) 额定励磁 电流(A ) 额定频率(Hz ) 绝缘等级 工作方式
HK27
1800
110
0.047
50
E
连续
实验线路如下图:
发电机带负载时
序号电压(V) n标准序号电压(V) n标准
1 0.31 100 11 3.44 1100
2 0.62 200 12 3.75 1200
3 0.93 300 13 4.07 1300
4 1.23
5 400 14 4.37 1400
5 1.5
6 500 15 4.69 1500
6 1.8
7 600 16 4.99 1600
7 2.19 700 17 5.29 1700
8 2.50 800 18 5.60 1800
9 2.81 900 19 5.90 1900
10 3.12 1000 20 6.22 2000 发电机空载时
序号电压(V) n标准序号电压(V) n标准
1 0.4 100 11 4.38 1100
2 0.8 200 12 4.79 1200
3 1.19 300 13 5.20 1300
4 1.49 400 14 5.59 1400
5 1.99 500 15 6.02 1500
6 2.40 600 16 6.43 1600
7 2.79 700 17 6.84 1700
8 3.19 800 18 7.24 1800
9 3.58 900 19 7.66 1900
10 3.99 1000 20 8.02 2000
2468101
3
5
7
9
11
13
15
17
19
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。

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