專(zhuān)利名稱(chēng):異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩——轉(zhuǎn)速特性動(dòng)態(tài)測(cè)試方法和裝置的制作方法
本發(fā)明屬物理測(cè)試方法和物理測(cè)試裝置。
在異步電機(jī)的型式試驗(yàn)中，用于測(cè)試其最大轉(zhuǎn)矩Mmax和啟動(dòng)過(guò)程中最小轉(zhuǎn)矩Mmin的已有技術(shù)有實(shí)測(cè)輸入法、實(shí)測(cè)輸出法、測(cè)功機(jī)法、傳感器法;上述方法雖然優(yōu)于圓圖法和異步反轉(zhuǎn)法，但存在投資大，能耗大或精度低等缺點(diǎn);傳感器法還存在安裝精度難以保證和在測(cè)試不同功率的電機(jī)時(shí)，需要相應(yīng)的傳感器和直流負(fù)載機(jī)的缺點(diǎn)。目前已有的動(dòng)態(tài)法，根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)公式M-Mo＝KJ (dn)/(dt) ，測(cè)量被試電機(jī)啟動(dòng)或停車(chē)過(guò)程中的 (dn)/(dt) ，用其他方法求出空載阻轉(zhuǎn)矩Mo和旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jo，然后計(jì)算出轉(zhuǎn)矩Mo動(dòng)態(tài)法不需要昂貴而安裝又麻煩的負(fù)載裝置，但要用其他方法求出Jo和近似求出Mo，存在精度低的缺點(diǎn)。
本發(fā)明方法是一種采用微型機(jī)的異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性動(dòng)態(tài)測(cè)試方法，根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)公式M-Mo＝J· (dω)/(dt) ，采用在被試電機(jī)軸上附加飛輪的方法，將測(cè)得的數(shù)據(jù)輸入微機(jī)系統(tǒng)，建立移動(dòng)微分方程，設(shè)定特定條件，使方程聯(lián)立求解，根據(jù)各種參數(shù)，利用微機(jī)處理，同時(shí)求出轉(zhuǎn)矩M，空載阻轉(zhuǎn)矩Mo，得出M-n曲線(xiàn)。本發(fā)明的任務(wù)是提高測(cè)試精度和適應(yīng)測(cè)試不同功率的電機(jī)。
本發(fā)明方法根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)公式M-Mo＝J· (dω)/(dt) ，在被測(cè)電機(jī)啟動(dòng)或停止過(guò)程中，當(dāng)被測(cè)試電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為M，空載阻轉(zhuǎn)矩為Mo，轉(zhuǎn)子飛輪力矩為GD20時(shí)，所得方程組
的基礎(chǔ)上，在電機(jī)軸上分別增加若干個(gè)飛輪力矩為GD21，GD22…的飛輪。當(dāng)分別增加兩個(gè)飛輪力矩GD21、GD22時(shí)，得到下述四個(gè)方程M - a M o =GD20+GD21375(d nd t)1]]>(1)- a M o =GD20+GD21375(d nd t)2]]>(2)M - b M o =GD20+GD22375(d nd t)3]]>(3)- b M o =GD20+GD22375(d nd t)4]]>(4)式中a，b為因增加GD2i(i＝1，2)而使Mo增大的系數(shù)。
本發(fā)明認(rèn)為GD20是常數(shù)，Mo看作與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)的常數(shù)，唯獨(dú)M在啟動(dòng)過(guò)程中是變化的。根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，對(duì)于每一臺(tái)已制造好了的異步電機(jī)，當(dāng)端電壓和溫升相同時(shí)，電機(jī)的M-n特性曲線(xiàn)是唯一的。則增加GD2i并不會(huì)改變特性曲線(xiàn)的形狀，卽在相同的轉(zhuǎn)速n下，M是相等的。本發(fā)明按照上述條件，方程可以聯(lián)立，由方程(1)～(4)，并設(shè)Ai＝ (GD2i)/375 (i＝0，1，2…)Ti＝( (dn)/(dt) )i(i＝1，2，…)時(shí)，得移動(dòng)方程組
解得Ao＝ (A1(T2-T1)+A2(T3-T4))/(T1-T2-T3+T4)M＝ ((A2-A1)(T1-T2)(T3-T4))/(T1-T2-T3+T4)再使電機(jī)不附加飛輪，自由停止一次，得-Mo＝ (GD20)/375 ( (dn)/(dt) )5或 -Mo＝AoT5∴ Mo＝-AoT5本發(fā)明方法選用微型機(jī)，采用遞增脈沖計(jì)時(shí)法，隨電機(jī)轉(zhuǎn)速上升，按照加速度規(guī)律得出一個(gè)遞增脈沖數(shù)列，測(cè)量發(fā)出相應(yīng)脈沖數(shù)所需時(shí)間。把電機(jī)的加速度當(dāng)作等加速看待，將啟動(dòng)的全過(guò)程按時(shí)間平分為若干個(gè)區(qū)間，則每一個(gè)區(qū)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)為Ni;
Ni＝ 1/2 no·Tq· (2i-1)/(p2)式中no-同步轉(zhuǎn)數(shù)，Tq-啟動(dòng)時(shí)間，i-第i個(gè)區(qū)間，p-區(qū)間數(shù);
對(duì)Ni取整得到采樣區(qū)間的脈沖數(shù)，令微機(jī)系統(tǒng)按這樣的脈沖數(shù)列進(jìn)行采樣，記錄，處理。
對(duì)于電機(jī)，啟動(dòng)過(guò)程中由于端電壓變化造成的M誤差，本發(fā)明采用電壓變送器和微機(jī)自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
本發(fā)明裝置如“附圖”所示使被試電機(jī)3啟動(dòng)或停車(chē)的分合電源開(kāi)關(guān)1，自動(dòng)檢測(cè)被試電機(jī)電壓、電流數(shù)據(jù)的電壓、電流變送器2，電壓、電流變送器與被試電機(jī)的電源端串聯(lián);標(biāo)準(zhǔn)飛輪4安裝在被試電機(jī)軸上并用緊定套5固定，屏蔽電纜7連通轉(zhuǎn)速傳感器6和微機(jī)系統(tǒng)8;轉(zhuǎn)速傳感器6視其型式不同可與緊定套同軸連接或不連接。
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附圖1.分合電源開(kāi)關(guān)，2.電壓、電流變送器，3.被試電機(jī)，4.標(biāo)準(zhǔn)飛輪，5.緊定套，6.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)感器，7.屏蔽電纜;8.微機(jī)系統(tǒng)，實(shí)施例被試電機(jī)y160，1500轉(zhuǎn)/分。飛輪為φ290和φ310兩個(gè)，轉(zhuǎn)速傳感器為SZGB型光電轉(zhuǎn)速傳感器，微機(jī)系統(tǒng)為Z-80型單板機(jī)及有關(guān)外圍設(shè)備。
啟動(dòng)時(shí)間Tq＝15秒，將啟動(dòng)全過(guò)程分為100個(gè)區(qū)間，根據(jù)公式Ni＝ 1/2 no·Tq· (2i-1)/(p2)N1＝ 1.87/100 ，N2＝ 5.63/100 ，N3＝ 9.38/100 ，…N100＝ 373.0/100每轉(zhuǎn)發(fā)出100個(gè)脈沖的脈沖數(shù)為1.87，5.63，9.38，…373.00。
取整后得采樣區(qū)間脈沖數(shù)依次為2，6，9，……373，令微機(jī)系統(tǒng)按這樣的脈沖進(jìn)行采樣，記錄、處理、補(bǔ)償，求出M1、Mo，得出M-n曲線(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性動(dòng)態(tài)測(cè)試方法，是根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)公式M-M0=KJ (dn)/(dt) ，日本是采用在被試電機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝兩個(gè)加速度變換器檢測(cè)出被試電機(jī)的加速度 (dn)/(dt) ，則M=KJ (dn)/(dt) 的方法。但要事先用實(shí)驗(yàn)方法求出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J0和空載阻轉(zhuǎn)矩M0。本發(fā)明方法的特征是在被試電機(jī)啟動(dòng)或停止過(guò)程中，在電機(jī)軸上分別附加若干個(gè)飛輪力矩為GD21，GD22…的飛輪；并認(rèn)為GD20是常數(shù)，M0是與轉(zhuǎn)速n無(wú)關(guān)的常數(shù)，唯獨(dú)轉(zhuǎn)矩M在啟動(dòng)過(guò)程中是變化的。根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，本方法還認(rèn)為增加GD21不會(huì)改變其特性曲線(xiàn)的形狀，則建立移動(dòng)方程組
求解，得出M、M0、J0。
2.按照權(quán)利要求
所述的方法，其特征在于選用普通微機(jī)系統(tǒng)，采用遞增脈沖計(jì)時(shí)法，把電機(jī)的加速度當(dāng)作等加速看待，把啟動(dòng)的全過(guò)程按時(shí)間平分為若干個(gè)區(qū)間，計(jì)算出每個(gè)區(qū)間所發(fā)出的脈沖數(shù)，將得到的遞增脈沖數(shù)列輸入單板機(jī)，令其按這樣的脈沖進(jìn)行采樣、記錄、處理。
3.一種異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置，其特征是由與被試電機(jī)電源端串聯(lián)的電壓、電流變送器2，若干個(gè)附加在電機(jī)軸上的飛輪4、飛輪緊定套5和轉(zhuǎn)速傳感器6以及用屏蔽電纜7相連通的微機(jī)系統(tǒng)8組成。
專(zhuān)利摘要
異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩——轉(zhuǎn)速特性動(dòng)態(tài)測(cè)試方法和裝置，本發(fā)明屬于物理測(cè)試。該測(cè)試方法是根據(jù)旋轉(zhuǎn)力學(xué)公式
文檔編號(hào)G01L3/00GK85100389SQ85100389
公開(kāi)日1985年12月20日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者羅丁 申請(qǐng)人:機(jī)械工業(yè)部第八設(shè)計(jì)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan