测速发电机按输出信号的形式,可分为交流测速发电机和直流测速发电机两大类。
交流测速发电机又有同步测速发电机和异步测速发电机两种。前者的输出电压虽然也与转速成正比,但输出电压的频率也随转速而变化,所以只作指示元件用;后者是目前应用最多的一种,尤其是空心杯转子异步测速发电机性能较好。直流测速发电机有电磁式和永磁式两种。
虽然它们存在机械换向问题,会产生火花和无线电干扰,但它的输出不受负载性质的影响,也不存在相角误差,所以在实际中的应用也较广泛。
此外,还有性能和可靠性更高的无刷测速发电机。
测速发电机性将输入的机械转速变换成为电压信号输出。如图所示
在自动控制系统和计算装置中通常作为测速元件、校正元件、解算元件和角加速度信号元件等。自动控制系统对测速发电机的要求,主要是精确度高、灵敏度高、可靠性好等。具体为:
(1)输出电压与转速保持良好的线性关系;
(2)剩余电压(转速为零时的输出电压)要小;
(3)输出电压的极性和相位能反映被测对象的转向;
(4)温度变化对输出特性的影响小;
(5)输出电压的斜率大,即转速变化所引起的输出电压的变化要大;
(6)摩擦转矩和惯性要小。
此外,还要求它的体积小、重量轻、结构简单、工作可靠、对无线电通讯的干扰小、噪声小等。
在实际应用中,不同的自动控制系统对测速发电机的性能要求各有所侧重。例如作解算元件时,对线性误差、温度误差和剩余电压等都要求较高,一般允许在千分之几到万分之几的范围内,但对输出电压的斜率要求却不高;作较正元件时,对线性误差等精度指标的要求不高,而要求输出电压的斜率要大。