关键词：永磁式直流测速发电机 温度补偿
摘要：分析了温度对永磁式直流测速发电机性能的影响，给出了对其进行温度补偿的具体措施，并 对补偿前后发电机的性能作了比较。
关键词：永磁；测速发电机；温度补偿
1 永磁式测速发电机的功能和主要性能要求
永磁式测速发电机是用于测量机械转动速度的直流电机。该电机能 精确 地把输入参数转动速度变换成直流电压，然后显示其值或将电压输入到控制设备中对速度进 行控制调节。
制造永磁式直流测速发电机，要求其转动惯量要小，要有稳定的刚度，良好的防护性能。最重要的是要求发电机转速——电压特性曲线在较大的转速变化范围内是线性的，而且速度变化必须在瞬间引起电压变化，即电枢电路时间常数要小，输出电压不能含高次谐波。
外界磁场、机械应力、大气压变化都会对输出电压产生影响，因此要求此类影响尽量要小。发电机反转或在各种工作周期中输出电压也会出现误差，必须将这些误差保持在允许范围内。由于使用环境的变化，温度会发生波动，而温度对输出电压的影响是无法避免的，必须采取相应的措施，把温度的影响降低到最小程度。
2 温度对输出电压产生影响的原因
永磁式直流发电机用永久磁铁作为激励磁场，温度变化时磁通量会发生变化，变化的大小与磁性材料的不同而有所差异，常用优质铝镍钴合金作永久磁铁。这种材料在温度变化时磁通量变化较小，发电机电动势E=KenФ变化也较小。经测试，温度每变化10℃，输出电压变化0.3%，而铁氧体磁铁却变化3%。但对于极精密的控制设备，温度的影响还是不可忽视的，必须要考虑减小以至消除这种影响，所以要考虑永磁式直流发电机磁路的温度补偿。
3 温度补偿的措施
永磁式直流发电机温度补偿可从磁路结构考虑，增添一个用软磁材料制作的磁分路。添置磁分路能在0～60℃范围内作温度补偿。假设磁通 量为0.0065～0.01T，用磁分路短路漏磁部分，并从一开始就降低输出电压。这种软 磁材料具有负的温度系数，即温度增加、磁路变热时，磁通量减少。同时磁分路磁阻增加，引起磁短路的漏磁通减弱，因此补偿了有效磁通量的减少。其温度补偿效果取决于构成磁路 的材料、截面面积和磁路结构。
另外，还有一种温度补偿方法，即如图1所示。该方法适合于实验室对发电机温度影响的测 试。
该方法是把2台电气参数相同的永磁式直流发电机A、B相互联接，并使其转速一样，A、B发 电机输出电压反接，并在A发电机的电路中调节分压器，平衡时，电流计读数为零。
分压器采用精密可变电阻，若测试前A、B电压在达到稳定温度后实现平衡，A发电机因分压 器电流引起的电压变化，由于其高内阻而忽略不计，B发电机升温时，分压器和A发电机所处的环境温度保持不变。升温后的B发电机的输出电压变化值为：
式中 △U——升温的B发电机的电压变化。
UOB——测试开始时B发电机的空载电压
R1——分压器的固定电阻
R2——测试开始时可变电阻值
△R——测试过程中可变电阻的变化值
所有电压单位为V，电阻单位为Ω。
4 温度补偿的效果
在实验室测试时，温度每升高10℃，电压波动可控制到0.05%，比0.3% 要小得多。实际应用到现场，温度每升高10℃，电压波动0.1%，磁路在整个温度变化范围内处于最佳补偿状态。
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