摘 要：在我國(guó)交流發(fā)電機(jī)研發(fā)過程中，有一項(xiàng)非常重要的工作需要認(rèn)真對(duì)待。對(duì)于發(fā)電機(jī)的工作系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量影響較大的是交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的零速輸出電壓。一旦零速電壓出現(xiàn)在運(yùn)行系統(tǒng)中，就會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生非常不利的影響。因此我們?cè)趯?shí)際的工作過程中要積極的縮小零速電壓對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行的影響。文章針對(duì)交流測(cè)速發(fā)電機(jī)軸的誤差電壓進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述，希望通過文章的論述能夠有效的減少我國(guó)的交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的軸誤差電壓，同時(shí)也為我國(guó)的發(fā)電機(jī)行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新貢獻(xiàn)自己的一份力量。

關(guān)鍵詞：交流測(cè)速；發(fā)電機(jī)；軸電壓誤差；分析

在我國(guó)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)以及解算裝置中，交流測(cè)速發(fā)電機(jī)具有非常多的作用和功能，最主要的功能有四個(gè)。第一個(gè)功能是作為系統(tǒng)中的測(cè)速元件進(jìn)行使用；第二個(gè)功能是作為系統(tǒng)中的校正元件進(jìn)行使用；第三個(gè)功能是作為系統(tǒng)中的解算元件進(jìn)行使用；第四個(gè)功能是作為系統(tǒng)的角加速度測(cè)量信號(hào)元件進(jìn)行使用。我們針對(duì)不同型號(hào)和參數(shù)的測(cè)速發(fā)電機(jī)，對(duì)于其使用性能以及相應(yīng)的精度參數(shù)都有不同的要求。如果交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的主要作用是進(jìn)行速度反饋以及阻尼元件使用，那么我們就要求發(fā)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)加速度較高同時(shí)零速輸出的電壓較低；如果交流測(cè)速發(fā)電機(jī)作為積分元件進(jìn)行使用，我們就要求發(fā)電機(jī)的輸出電壓不會(huì)在溫度升高的過程中有很大的偏差，同時(shí)要求發(fā)電機(jī)具有較短的加熱時(shí)間。因此我們?cè)谶M(jìn)行測(cè)速發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，要參照實(shí)際的使用情況以及發(fā)電機(jī)的用途不同和要求不同來進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，最主要的是要突出發(fā)電機(jī)的使用功能特性，這樣就會(huì)讓發(fā)電機(jī)的其他特性受到一定程度的減弱。在歐美國(guó)家中測(cè)速發(fā)電機(jī)根據(jù)使用的功能不同，大致分成了三種。第一種是阻尼測(cè)速發(fā)電機(jī)；第二種是溫度補(bǔ)償測(cè)速發(fā)電機(jī)；第三個(gè)是網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償測(cè)速發(fā)電機(jī)。在我國(guó)并沒有按照相關(guān)的用途進(jìn)行測(cè)速發(fā)電機(jī)的種類區(qū)分，但是我國(guó)的測(cè)速發(fā)電機(jī)的指標(biāo)要求較高；例如發(fā)電機(jī)的頻率靈敏度指標(biāo)；發(fā)電機(jī)的電壓靈敏度指標(biāo)以及軸誤差指標(biāo)等。文章對(duì)零速輸出電壓有所了解，以便生產(chǎn)廠家能在生產(chǎn)過程中加以控制和測(cè)量，使用方能在系統(tǒng)中加以補(bǔ)償，以減小或消除其影響。零速輸出電壓可分為基波同相分量、基波正交分量、軸誤差電壓、位置誤差電壓等。文章對(duì)軸誤差電壓的概念和測(cè)量方法做一分析介紹。

1 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的軸誤差電壓的主要內(nèi)容

在測(cè)速發(fā)電機(jī)中，軸誤差電壓主要是基波輸出電壓伴隨著轉(zhuǎn)子的180度范圍旋轉(zhuǎn)的電壓變化而變化的電壓。軸誤差電壓的數(shù)值為零速輸出電壓的基波有效值中的最大值以及最小值兩者之差的一半。同相位的軸誤差電壓是最大的同相零速輸出電壓相位旋轉(zhuǎn)180度之后的最大輸出電壓和最小輸出電壓之間差值的一半。關(guān)于正交位置過程中的誤差電壓數(shù)值是正交零速電壓輸出基波的相位最大輸出零速電壓和最小輸出零速電壓之間的差值的一半。如果發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中不存在這一位置，正交位置的誤差電壓的數(shù)值就指的是相同相位的最大輸出零速電壓同最小輸出零速電壓之間差值的一半。具體的計(jì)算公式為

2 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)中的軸誤差和速敏輸出電壓之間的關(guān)系

速敏輸出電壓主要指的是測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出電壓只是轉(zhuǎn)速函數(shù)的基波電壓。根據(jù)美國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：發(fā)電機(jī)的軸誤差電壓在相同的轉(zhuǎn)速以及試驗(yàn)條件下，是兩個(gè)方向的同相位基波電壓的代數(shù)和的一半。具體的計(jì)算公式為：

根據(jù)上述的公式我們可以得出，發(fā)電機(jī)的軸誤差電壓過大同時(shí)發(fā)電機(jī)的正轉(zhuǎn)以及反轉(zhuǎn)的輸出電壓的差值過大，會(huì)嚴(yán)重的影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效果。

3 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)中的軸誤差電壓的主要測(cè)量方法

根據(jù)美軍標(biāo)MIL一-T2282lB對(duì)軸誤差電壓的定義和試驗(yàn)，可以分為以下兩種測(cè)量方法。

（1）測(cè)量正、反轉(zhuǎn)向時(shí)的輸出電壓的基波值求其代數(shù)和的二分之一。以同向軸誤差電壓為例：用精度試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量在相同轉(zhuǎn)速和試驗(yàn)條件下（包括相同的電壓頻率溫度等）兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的同相基波輸出電壓。我們可以用以下公式表示：

（2）測(cè)量零速輸出電壓同相分量的最大幅值a和最小幅值b進(jìn)行計(jì)算：當(dāng)轉(zhuǎn)子位置在0°-360°范圍內(nèi)改變時(shí)，用相敏電壓表測(cè)出a和b來。若a和b的相位相差180時(shí)，則同相軸誤差電壓為：

在沒有精度試驗(yàn)時(shí)，就可以用這種方法求同相軸誤差電壓。

4 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)中的軸誤差電壓以及同相線性誤差之間的關(guān)系

第一，根據(jù)美國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在相同相位的情況下，速敏輸出電壓在數(shù)值上就等于同轉(zhuǎn)速以及同試驗(yàn)條件下的正轉(zhuǎn)以及反轉(zhuǎn)測(cè)量得到同相位基波輸出電壓的數(shù)值之差的一半。第二，按照我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測(cè)量計(jì)算同相位線性誤差電壓的方法是：在線性上的最大轉(zhuǎn)速以內(nèi)測(cè)量正轉(zhuǎn)以及反轉(zhuǎn)五到六次，通過測(cè)量得出同相位下的基波輸出電壓的最大值以及最小值，同樣也要取兩者之差的一半。

5 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)中的軸誤差電壓較小的具體方法

交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的軸誤差，經(jīng)過現(xiàn)階段的研究發(fā)現(xiàn)，主要的原因在于測(cè)速發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中的磁不對(duì)稱導(dǎo)致的。所以我們?cè)诮涣鳒y(cè)速發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行過程中都要對(duì)磁不對(duì)稱現(xiàn)象給予充分的認(rèn)識(shí)和關(guān)注。關(guān)于交流測(cè)速發(fā)電機(jī)中的軸誤差電壓較小的具體方法的闡述和分析，文章主要從兩個(gè)方面進(jìn)行分析。第一個(gè)方面是在發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)上盡量采用調(diào)整磁的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。第二個(gè)方面是要在發(fā)電機(jī)的磁性材料上進(jìn)行細(xì)致科學(xué)的而選擇。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述。

5.1 在發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)上盡量采用調(diào)整磁的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)

在交流測(cè)速發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，我們對(duì)于其中的相關(guān)結(jié)構(gòu)要給予重新認(rèn)識(shí)，在采用內(nèi)定子以及外定子結(jié)構(gòu)的過程中，我們應(yīng)該將發(fā)電機(jī)中的鐵心形狀做成不對(duì)稱的形式。我們通過調(diào)整發(fā)電機(jī)內(nèi)部的鐵心的具體位置以及相應(yīng)的補(bǔ)償繞組的方式來縮小發(fā)電機(jī)的磁不對(duì)稱問題；同時(shí)我們還可以使用外轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式來進(jìn)行不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的調(diào)整。通過打磨定子的鐵扼以及繞組補(bǔ)償?shù)姆绞絹砜s小發(fā)電機(jī)的磁不對(duì)稱問題。

5.2 要在發(fā)電機(jī)的磁性材料上進(jìn)行細(xì)致科學(xué)的選擇

交流測(cè)速發(fā)電機(jī)在磁性材料的選擇過程中，要充分的結(jié)合發(fā)電機(jī)的使用情況，同時(shí)還要根據(jù)發(fā)電機(jī)的主要使用功能來進(jìn)行選擇。在選擇過程中，要選擇質(zhì)地勻稱的磁性材料，同時(shí)要疊壓，按照預(yù)定的標(biāo)記進(jìn)行槽錯(cuò)位置的選擇。這些都是能夠有效改善發(fā)電機(jī)磁不對(duì)稱性的方式。通常情況下，我們不僅僅要選擇合適的方式來減少發(fā)電機(jī)的磁不對(duì)稱性，同時(shí)我們還要注意發(fā)電機(jī)的加工方式以及選擇的加工材料，因?yàn)檫@些因素也能夠在一定的程度上影響發(fā)電機(jī)的軸誤差電壓的產(chǎn)生。在要求較高的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，我們還可以采用相應(yīng)的措施來改善或者消除發(fā)電機(jī)的軸誤差電壓的出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭農(nóng)生.對(duì)交流測(cè)速發(fā)電機(jī)軸誤差電壓的探討[A].第十一屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C].2006.

[2]程芳林.關(guān)于發(fā)電機(jī)軸電壓的測(cè)量與保護(hù)[J].江蘇電器，2002（4）.

[3]侯正綱.自并勵(lì)汽輪發(fā)電機(jī)組軸電壓分析及其防護(hù)對(duì)策[J].四川電力技術(shù)，2007（1）.

[4]王寶良.交流發(fā)電機(jī)整流橋與調(diào)節(jié)器的組合模式概述[J].汽車電器，2001（5）：41-42.

[5]王良斌，靳孝峰.芻議電壓調(diào)節(jié)器的電壓取樣法[J].汽車電器，2002（6）：4-6.