电机转动惯量的测量方法有很多,不同的方法适用于不同的电机,测量精度也有一定的差异。在前面的推文中,老子有钱官网介绍了测量转动惯量的计算方法和单线法。今天女士参加了另外三种常用测量方法的讨论:双线法、辅助摆摆法和空载减速法。
双线测量法
与单钢丝测量方法相比,双钢丝测量方法具有测试成本低、精度高的优点,因此具有更实际的应用,但安装更加复杂。
转子悬挂要求
用两根相同长度的钢丝将被测转子垂直悬挂在支架下,并保持被测转子的轴线垂直。钢丝长度一般不超过2m,目的是减少扭转振动引起的钢丝长度变化。为了安装方便,钢丝上下两端的距离可以不相等。线径的选择原则与单线法相同。
试验步骤
(1)将转子从静止状态旋转到小于10的角度,然后松开手使其成为钢制
线的扭转可以自由旋转和前后摆动。几个是通过与单钢丝法相同的方法确定的
摆动周期平均值t。
(2)用公式(1)计算被测转子的转动惯量J (kg m2)。
在公式(1)中:
T——摆动一个周期;
M——转子质量(kg);
G——重力加速度,g=9.8m/S2;
A——两根钢丝上端距离的一半(m);
B——两根钢丝下端距离的一半(m);
L——钢丝两端的垂直距离(m)。
辅助摆摆动的测量方法
对于已组装成整机的电机转子或较大的转子,可采用辅助摆幅测量法测量转动惯量。这种方法操作简单,但准确度差。为了检验测试的准确性,可以用不同质量的摆反复测量转子的转动惯量,取一个比较稳定的值作为测试结果。
对电机的要求
转子以正常方式安装在电机中。为了保证电机转子的灵活转动,必须采用滚动轴承,并进行必要的润滑。如果电机是滑动轴承,转子必须单独安装在平衡器上。对于配有电刷的电机,测试时必须提起所有电刷。
辅助摆的制造和安装要求
辅助摆由摆和连杆组成。摆是圆柱形的,在克服被测电机转子转动惯量的前提下,其质量要尽可能轻。一般设计为其转动惯量不大于被测电机转子转动惯量的10%。
连杆应该尽可能轻,最好是木制的。其长度根据电机的大小选择,10kW以上的电机摆动周期控制在3-8s内;对于1~10kW的电机,摆动周期控制在1~3s。
将副摆牢固安装在轴伸上,使副摆能自然下垂,轴线与垂直线重合。
低测量步长
(1)摆动摆锤,使其与垂直线之间的角度在15以内。放开钟摆,让它像钟摆一样自由摆动。记录2~3个摆动周期所用的时间,求一个周期的平均值T(s)。
(2)计算转子的转动惯量J (kg m2)。假设连杆质量小,可以忽略不计,转子转动惯量由公式(2)计算。
在(2)
Ma——摆的质量(kg);
A——摆锤重心到电机轴的距离(m);
T——一个周期的平均值;
g-重力加速度,g=9.8m/s2。
空载减速
该方法适用于100千瓦及以上的组装电机。它的优点是不需要任何辅助装置,无论电机采用什么样的轴承都可以测量,所以更适合较大的电机;缺点是被测电机需要提前测量
的机械损耗,为此,需要一定的仪器设备和试验能力。●试验前的准备工作
试验前,要将被试电机空转一定时间,使其机械损耗达到稳定状态,并测出电机的机械损耗Pm。
●试验步骤和注意事项
(1)用提高电源频率(对交流电机)、提高电压或减少励磁(对直流电机)或其他机械拖动等方法,使被试电机的转速超过其额定值的1.1倍,然后,切断电源或脱离原动机,让电机自行减速停转。
(2)在电机转速从1.1倍下降到0.98倍额定转速,或从1.05倍下降到0.9倍额定转速的过程中,精确测量下降的转速差Δn(r/nin)及Δn变化所用的时间Δt(s)。
为了能准确地读取电机的转速,最好采用能直接观看到转速连续下降过程的转速表,如离心指针式转速表。
(3)用上选测得的数据,通过式(3)求取被试电机转子的转动惯量J(kg·m2)。
式(3)中:
Pm——被试电机的机械损耗(W);
ns——被试电机的同步转速(r/min)。
(4)当被试电机不能超过额定转速时,可在1一0.8倍额定转速之间测定。这时的Pm应为0.9倍额定转速时的机械损耗值。
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