如何进行电机转动惯量测定试验之二

  电机转动惯量的测定方法有多种,不同的方法适宜不同的电机,测量的精度也有一些差异性。在前面的推文中我们介绍了计算法和单钢丝法测定转动惯量的内容,今天Ms.参与大伙谈谈另外三种测定常用方法:双钢丝法、辅助摆摆动法和空载减速法。

  双钢丝实测法和单钢丝实测法相比,具有试验成本低、准确度高的优点,因此实际应用较多,但安装较复杂。

  将被试转子用两条相同长度的钢丝垂直悬挂于一个支架下,应使被试转子的轴线保持在竖直方向。钢丝的长度一般应不超过2米,其目的在于减少因扭转摆动时引起钢丝长度的变化。为了便于安装,钢丝上下两端的距离可以不等宽。钢丝直径的选择原则同单钢丝法。

  对已装成整机的电机转子或较大的转子,可采用辅助摆摆动实测法测定其转动惯量。该方法操作较容易,但精度较差。为了校核试验的准确度,可采用不同质量的摆锤重复测定一个转子的转动惯量值,取较稳定的数值作为试验结果。

  转子按正常方式安装在电机中。为了保证电机转子转动灵活,必须采用滚动轴承,并且进行必要的润滑。若电机为滑动轴承,则必须将转子单独架在平衡机上。对装有电刷的电机,测试时必须将电刷全部提起。

  辅助摆由摆锤和连杆组成。摆锤呈圆柱形,其质量应在能克服被试电机转子的转动惯量的前提下尽可能轻,一般设计成其转动惯量不大于被试电机转子的转动惯量的10%。

  连杆的质量应尽可能轻,最好用木料制做。其长度按电机的大小来选择,对10kW以上的电机,摆动周期控制在3-8s以内;对1~10kW的电机,摆动周期按1~3s控制。

  将辅助摆牢固地安装在轴伸上,使辅助摆能自然下垂,并使其轴线与竖直线重合。

  (1)摆动摆锤,使其抬起后与竖直线°内。放开摆锤,让其像钟摆一样自由摆动。记录2~3个摆动周期所用时间并求出一个周期的平均值T(s)。

  (2)计算求取转子的转动惯量J(kg.m2)。设连杆的质量很小,可以忽略,采用式(2)求转子的转动惯量。

  本方法适用于组装后的100kW及以上的电机。其优点是不需要任何的辅助装置,且无论电机采用何种轴承,都可以进行测定,所以更适用于较大的电机;缺点是事先需测出被试电机的机械损耗,为此,需要一定的仪器设备和试验能力。

  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。

  (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)。

  (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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