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2012-10-25
三相永磁同步電機轉(zhuǎn)動慣的測量具體可分為懸掛轉(zhuǎn)子擺動法、輔助擺錘法、重物自由降落法、空載減速法等。
三相永磁同步電機轉(zhuǎn)動慣量測量的懸掛轉(zhuǎn)子擺動法有單鋼絲扭轉(zhuǎn)擺動法和雙鋼絲扭轉(zhuǎn)擺動法兩種。單鋼絲扭轉(zhuǎn)擺動法是用密度均勻的金屬材料制成簡單圓柱體的假轉(zhuǎn)子,按下式計算其轉(zhuǎn)動慣量J1(kg.m²)為J1=1/8mD²。式中m=假轉(zhuǎn)子的質(zhì)量(kg);D=假轉(zhuǎn)子圓柱體直徑(m)。將懸掛轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)30°,測取往返擺動次數(shù)N及其所需要的時間t1(s)計算其擺動周期平均值,T1=T1/N。以被試三相永磁同步電機的轉(zhuǎn)子代替假轉(zhuǎn)子,重復(fù)上述實驗,測取被試轉(zhuǎn)子的擺動周期平均值T2.雙鋼絲扭轉(zhuǎn)擺動法是將被測三相永磁同步電機轉(zhuǎn)子用雙鋼絲懸掛,扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子使其以軸線為中心擺動,扭轉(zhuǎn)角應(yīng)不大于10°,測取若干次擺動所需的時間,求其擺動周期的平均值T,并測出轉(zhuǎn)子質(zhì)量,細(xì)金屬絲的長度L及其間距離S,則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量按下式計算。J=T²S²mg/L(4π)²
三相永磁同步電機轉(zhuǎn)子慣量測量的輔助擺錘法(鐘擺法)是用質(zhì)量盡可能小的臂桿將一個質(zhì)量已知的輔助擺錘固定于被試電機軸端面的中心上,臂桿應(yīng)于轉(zhuǎn)軸中心線相垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)軸上裝有單個聯(lián)軸器或帶輪時,擺錘也可固定在其上面。試驗時,使擺錘自其靜止位置偏轉(zhuǎn)一個不大于150°的角度,放手任其擺動,以擺錘經(jīng)過原靜止位置的瞬間作為測量的起始點,測2或3次擺次周期的總時間,計算平均值,被試三相永磁同步電機的轉(zhuǎn)動慣量按下式計算:
J=mr(T²g/4π²-r)
式中m----輔助擺錘的質(zhì)量(kg)
r ----輔助擺錘重心的電機轉(zhuǎn)軸中心線的距離(m)
g----重力加速度(9.8m/s²);
T----輔助擺錘擺動周期的平均值(s)
此法適用于測定具有流動軸承的電機轉(zhuǎn)動慣量。對于額定功率為10—1000km的電機,選用輔助擺錘時,應(yīng)使擺動周期為3--8s。為了提高測量的準(zhǔn)確度,可選用質(zhì)量不同的幾個擺錘重復(fù)進行測量,以及互相校核。
三相永磁同步電機轉(zhuǎn)子慣量測量的空載減速法在試驗時,使被試電機的轉(zhuǎn)速提高并超過其同步轉(zhuǎn)速,然后切斷電源或脫開其驅(qū)動機械。此時機械損耗的空載阻轉(zhuǎn)矩和被試電機的轉(zhuǎn)速逐步下降,并按其下降轉(zhuǎn)速曲線來計算轉(zhuǎn)動慣量。此法適用于額定功率為100km以上容量的電機。
重物自由降落法是將被試電機的軸伸端或固定在軸上的聯(lián)軸器(帶輪)上繞若干圈繩索,繩索的一端固定在軸或輪上,另一端系一重物,當(dāng)重物自由落下時,帶動電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時準(zhǔn)確記錄重物下落的高度及其相應(yīng)的時間間隔,則可計算被試電機的轉(zhuǎn)動慣量之值。