異步測速發(fā)電機的工作原理可以由圖說明。圖中n1是勵磁繞組,接單相交流電源;n2是輸出繞組,接入測量儀器作為負載。轉子是杯形結構,可看成一個導條數(shù)目非常多的鼠籠轉子。由于轉子電阻較大,為分析方便起見,忽略轉子漏抗的影響,認為感應電流與感應電動勢同相位。
給勵磁繞組n1加頻率f1恒定,電壓u1恒定的單相交流電,轉子以轉速n旋轉時,測速發(fā)電機的氣隙中便會生成一個頻率為f1、方向為勵磁繞組n1軸線方向的脈動磁通φ1,φ1正比于u1: u1=4.44f1n1 φ1。此外,杯形轉子在旋轉時切割φ1,而在轉子中感應出電動勢er機相應的轉子電流ir,er和ir與磁通φ1及轉速n成正比,即: ir∝ er∝ φ1n。轉子電流ir也要產(chǎn)生磁通,兩者也成正比,即φr ∝ ir。
圖1 交流異步測速發(fā)電機原理
磁通φr與輸出繞組的軸線一致,因而在其中感應出電動勢,兩端就有一個輸出電壓u2。u2正比于φr,即u2 ∝ φr。根據(jù)上述關系就可得出, u2 ∝ φ1 ∝ u1n
上式表明,當勵磁繞組加上電源電壓u1,測速發(fā)電機以轉速n轉動時,它的輸出繞組中就產(chǎn)生輸出電壓u2,u2的大小與轉速成正比。測量出u2的大小就可以得到轉速n。