检测系统的测试误差及对仪器设备的要求(续2)
屈其溱(西安微电机研究所)
2测速发电机测试及其误差分析
无论是交流测速机还是直流测速机,在控制系统中应用十分广泛,其功能都是作为转速传感器,即将机械转速变换为电气信号输出.其输出信号与转速成严格的线性关系,虽然测速机品种繁多,但其质量指标主要是线性误差和温度变化时的输出电压稳定度。
交流测速机分为同步型和异步型两种。同步测速机有感应子式(例ggt-250)和数字脉冲式(例cym系列以及相移兀/2的双脉冲式cym-02系列)。感应子式测速机相当于一中频三相同步发电机,主要指标是三相电压的平衡性和电压与转速的线性度。脉冲测速机是以脉冲频率数作为其输出信号,多半作为锁相稳速系统中反馈元件使用。异步测速机应用****的是非磁性空心杯转子式异步测速机(例ck系列),它在系统中用作检测元件和阻尼元件,用作检测元件时,要求线性精度高,变温误差小,零速输出电压低,输出斜率不是主要指标,而作为阻尼元件时则要求输出斜率大,但对线性度的要求则次之。
直流测速机按励磁方式可分为电磋式(或称他励式)(例zcf、zs系列)和永磁式(cy系列)户按按装方式可分为组装式zy季系列)和分装式(cyh系列),还有低速型(cyd系列),温度补偿型(cyb系列)和无刷型(czw系列)等测速机。本文主要叙述直流测速发电机的测试系统及误差分析。
2.1线性误差的定义
目前有两种误差公式各自在应用,误差的大小也不一样,****误差等于指示值与计量检定值之差,只说明被测量结果与真值的接近程度,不能说明不同值的测量精确度,必须用对误差与真值之比的相对误差来说明。例如被测物体重量分别为loog与log,其****误差均为0.lg,上述两物体重量的测量误差分别为百分之0.1和千分之0.1相对误差可比较两种测量结果的精确度,但不能用整个测量范围内相对误差不是定值,随着被测量值的减少,相对误差增大,当被测量值接近于量程的起始点时,相对误差趋于无限大,用这样测定结果的相对误差来评价产品质量,会出现不合理的结论,为更合理地评价产品质量,采用引用误差的概念(也称满量程误差),电工仪表的精度等级就是按引用误差大小划分的。测速机采用的导磁材料在饱和区才会出现非线性,因此输出电匪越低,其线性度越好,但按相对误差公式计算,输出电压越低,其线性度越差,是极其不合理的。
2.1.1按引用误差计算直流测速机线性误差
定义为:测速机在****工作转速范围内,在额定负载运行时实际输出电压与理论检测系统的测试误差及对仪器设备的要求输出电压之差值,对****工作转速tmax时理论输出电压之比的百分数。用公式表示为
2.1.2按相对误差计算直流测速机线性误差
定义为:测速机在****工作转速范围内,在额定负载下运行时实际输出电压与理论输出电压之差值,对该转速下理论输出电压之比的百分数。用公式表示为
日本jem-1243及美国ieee251标准采用上式。
21.3举例
永磁直流测速机(编号90028)试验记录如表l所示。
从上述试验可知,在****转速200r/min时,按相对误差公式计算线性误差,显然已超过电机技术条件规定百分之0.5,成为不合格品,这样的判断是不合理的;但是这类电机的质量用户反映相当满意。
|