SU1543260A1 - Устройство дл динамометрических исследований электродвигателей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано преимущественно в электротехнической промышленности при динамометрических исследовани х например асинхронных двигателей. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение точности крут щего момента. Исследуемый электродвигатель 21 устанавливают на подъемный стол 22 и сочлен ют с помощью муфты 20 с торсионным преобразователем 16 крут щего момента, который жестко соединен с ротором балансирной машины 1. Ротор исследуемого электродвигател  21 разгон ют с помощью балансирной машины 1 посто нного тока до синхронной частоты, а затем замедл ют. При этом регистрируют по сигналам преобразовател  16 крут щего момента зависимость холостого хода от ускорени , по которым наход т момент инерции электродвигател . Механическа  характеристика электродвигател  21 снимаетс  в рабочем диапазоне частот. Пусковой момент наход т в зависимости от угла положени  ротора при медленном прохождении нулевого значени  частоты вращени  нагрузочной машины или при дефиксированном с помощью съемного рычага и упоров угловом положении ротора балансирной машины 1. Низкочастотную

Description

7Г1

л  чг. При тт ом регистрируют по сигналам преобра оиат ел  16 крут щего момента зависимость холостого хода от ускорени , по которым наход т момент инерции электродвигател . Механическа  характеристика электродвигател  21 снимаетс  в рабочем диапазоне частот . Пусковой момент наход т н зависимости от угла положени  ротора при медленном прохождении нулевого значени  частоты вращени  нагрузочной

машины ити при дефнксиропанном с помощью съемно п рыча а и упо)ов yi ловом почоьенин ротора балансирной машины 1. Низкочастотную составл ющую круг пк i м момента регистрируют по показани м весового силоизмерител , л высокочастотную- по сигналам торсионного преобразовател  16. Диапазон измерени  крут щего момента весовым измерителем измен ют наложением грузов на грузовую подвеску, 2 ил.

Изобретение относитс  к измеритель ной технике и модет быть использовано преимущественно в эпектротехнической промышленности дл  динамометрических исследований, например асинхронных двигателей.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение точности измерени  крут ще- го момента.

На фиг. 1 схематично изображено устройство дл  динамометрических исследований электродвигателей; на фиг фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит балансирную машину 1 посто нного тока, корпус 2 которой с помощью подшипниковых опор 3 и 4 установлен на основании 5 и с зан с датчиком 6 угла поворота, статор которого установлен на опоре 7. Корпус 2 балансирной машины 1 выполнен в виде цилиндрической разъемной люльки с установленной в ней нагрузочной машинной посто нного тока со встроенным уахогенератором, причем оси качани  люльки и нагрузочной машины совмещены.

В верхней части корпуса 2 балансирной машины 1 установлена на резьбовых опорах массивна  штанга Ь с проушинами на концах, с помощью которых регулируетс  радиальное и тангенциальное положение центра ее масс относительно оси качани . К корпусу балансир ной машины 1 прикреплен рычаг 9 на котором с возможностью пе- ремещеш1  установлен корректирующий груз 10. Рычаг 9 св зан с гидравлическим демпфером 11, установленном на основании 5.

Свободный конец рычага 9 выполнен в виде кругового сектора, к цилиндрической поверхности 12 которого с

0

0

6

5

0

5

0

5

помощью гибких ленточных т г 13 присоединены грузова  подвеска 14 и крюк весового силоизмерител  15, установленного на основании 5.

К ротору балансирной машины жестко присоединен один конец торсионного преобразовател  16 крут щего момента , на котором выполнено резьбовое гнездо 17 дл  установки съемного рычага 18. Второй конец торсионного преобразовател  16 крут щего момента установлен на подшипниковой опоре 19 и снабжен муфтой 20 дл  присоединени  исследуемого электродвигател  21, который устанавливают на подъемном столе 22, оборудованном приводом 23 вертикального перемещени . , В плоскости перпендикул рной оси - ротора балансирной машины 1 и проход щей через ось радиального резьбового гнезда 17 на основании 5 напротив друг друга установлены два резьбовых упора 24, предназначенные дл  фиксации съемного рычага 18.

Подшипниковые опоры 3 и 4 выполнены в виде двухъ русных подшипников, средние кольца которых через клино- ременные передачи соединены с серводвигател ми 25.

Нагрузочна  машина посто нного тока получает питание от реверсивного тиристорного преобразовател  по замкнутой схеме с отрицательной обратной св зью по частоте вращени .

Устройство работает следующим образом .

Устройство подвергают метрологической аттестации, которую производ т в статическом режиме при невращающемс  роторе балансирной машины и при его вращении с посто нной частотой в пределах рабочего диапазона. Дл  этого на место исследуемого двигател  21 устанавливаетс  двигатель посто нного тока с регулируемой частотой вращени . Он вращает ротор отключенной от сети нагрузочной машины при вращающихс  с помощью серводвигателей 25 подшипниковых опорах 3 и 4. В этом случае весовой моментоизмери- тель укажет момент трени  в подшипниках нагрузочной машины и подшипниковых опорах 3 и 4, который компенсируют корректировочным грузом 10. Затем на грузовую подвеску 14 устанавливают эталонные гири с нарастанием, а затем убыванием массы G и соответственно величины градуировочного момента М, равного М G-L, где L - длина рычага 9. Неуравновешенность балансирной машины 1, про вл юща с  в пределах рабочего угла поворота ее корпуса 2 компенсируют подбором положени  массивной штанги 8.

По результатам измерений определ етс  максимальна , приведенна  к верхнему пределу измерений момента, погрешность и класс точности весового моментоизмерител . Затем при отсоединенной от вала нагрузке нагрузочна  машина разгон етс  и работает на различных частотах вращени  в пределах 0 - г-дкжс . При этом весовым мо- ментоизмерителем измер етс  момент потерь в подшипниковой опоре 19 и от трени  о воздух вращающихс  частей торсионного преобразовател  16 крут щего момента и соединительной муфты 20. Эта величина мала, но при испытани х двигателей в двигательном режиме этот момент потерь весовым моментоизмерителем не измер етс  и подлежит суммированию с показани ми весового силоизмерител  15.

При градуировке весового моментоизмерител  гир ми производитс  одновременно и градуировка датчика 6 yi- ла в комплексе с X-Y регистратором путем регистрации его выходного сигнала (м) в зависимости от величины момента градуировки. Затем производ т настройку гидравлического

10

15

20

25

30

35

40

45

сети нагрузочной машине и стопорении ротора съемным рычагом 18, который зажимаетс  резьбовыми упорами 24. При этом в резьбовые отверсти  оголо ка преобразовател  16 момента завинчиваютс  рычаги с навешиваемыми на них грузовыми подвесками, образующим уравновешенную систему. Наложением на одну из подвесок гирь и перемещением подвесок по оцифрованным кольцевым выточкам на рычагах создаютс  моменты тарировани  М G-L. При отклонении рычагов с подвесками, нагруженных гир ми от горизонтального положени , оно восстанавливаетс  путем воздействи  упорами 24 на съемный рычаг 18.

Исследование электродвигателей на предлагаемом устройстве производ т следующим образом.

На валу исследуемого двигател  21 закрепл ют полумуфту и подъемный сто 22 устанавливают на отметку указател  высоты вращени  оси вала. Управление сервоприводом стола автоматизировано . Вначале стол перемещаетс  на ползучей скорости, а затем переходит на ускоренное перемещение с вы держкой времени, что позвол ет осуществить точную остановку. Возможны также перемещени  стола вручную с помощью маховика.

После достижени  соосности валов подъемный стол 22 фиксируетс , а муф та 20 свертываетс  винтами и ротор отключенного от сети исследуемого электродвигател  21 нагрузочной машиной с избранным ускорением разгон  етс  до синхронной частоты вращени , а затем замедл етс . Регистратор при этом фиксирует по сигналам преоб разовател  16 момента в выбранном масштабе зависимость момента холосто го хода от ускорени . Рассто ние меж ду и восход щей и нисход щей ветв ми полученной характеристики соответствует удвоенной динамической ошибке в измерени х момента на валу исследуемого электродвигател  21 квазистатидемпфера 11 путем формировани  макси- 0 ческим методом, что позвол ет по ней

мальиого быстродействи  весового моментоизмерител  во времени при ступенчатом изменении момента М при минимуме колебательности. Регистратоопределить мЪмент инерции ротора электродвигател  21.

Последующим элементом испытаний  вл етс  регистраци  механической харом при этом регистрируютс  переход- 55 рактеристики электродвигател  21 на  характеристика М f(t).М f(n), котора  начинаетс  с частоГрадуировка преобразовател  16 мо- ты вращени  несколько выше синхронной, мента производитс  при отключенной от где электродвигатель 21 включаетс  на

0

5

0

5

0

5

0

5

сети нагрузочной машине и стопорении ротора съемным рычагом 18, который зажимаетс  резьбовыми упорами 24. При этом в резьбовые отверсти  оголовка преобразовател  16 момента завинчиваютс  рычаги с навешиваемыми на них грузовыми подвесками, образующими уравновешенную систему. Наложением на одну из подвесок гирь и перемещением подвесок по оцифрованным кольцевым выточкам на рычагах создаютс  моменты тарировани  М G-L. При отклонении рычагов с подвесками, нагруженных гир ми от горизонтального положени , оно восстанавливаетс  путем воздействи  упорами 24 на съемный рычаг 18.

Исследование электродвигателей на предлагаемом устройстве производ т следующим образом.

На валу исследуемого двигател  21 закрепл ют полумуфту и подъемный стол 22 устанавливают на отметку указател  высоты вращени  оси вала. Управление сервоприводом стола автоматизировано . Вначале стол перемещаетс  на ползучей скорости, а затем переходит на ускоренное перемещение с выдержкой времени, что позвол ет осуществить точную остановку. Возможны также перемещени  стола вручную с помощью маховика.

После достижени  соосности валов подъемный стол 22 фиксируетс , а муфта 20 свертываетс  винтами и ротор отключенного от сети исследуемого электродвигател  21 нагрузочной машиной с избранным ускорением разгон етс  до синхронной частоты вращени , а затем замедл етс . Регистратор при этом фиксирует по сигналам преобразовател  16 момента в выбранном масштабе зависимость момента холостого хода от ускорени . Рассто ние между и восход щей и нисход щей ветв ми полученной характеристики соответствует удвоенной динамической ошибке в измерени х момента на валу исследуемого электродвигател  21 квазистатическим методом, что позвол ет по ней

определить мЪмент инерции ротора электродвигател  21.

Последующим элементом испытаний  вл етс  регистраци  механической ханапр жение питани . При этом определ етс  место начала координат и масштаб по оси частот вращени  п.

Регистраци  механической характеристики (n) производитс  в пределах скольжений -1 S 2. При наличии в механической характеристике паразитных моментов участки, где они про вл ютс , исследуютс  при малых значени х ускорений, которые соответствуют минимальным погрешност м регистрации , определ емым полосой пропускани  регистратора и параметрами самого испытуемого электродвигател .21.

Без переустановки исследуемого электродвигател  21 производ т исследовани  зависимости пускового момента М ,ск °т углового положени  ротора (eO в квазистатическом режиме путем медленного прохождени  нулевого значени  частоты вращени  с регистрацией зависимости UeklK«f(t) sUebn,f(cO . Кроме того, пусковой момент исследуемого электродвигател  21 наход т при застопоренном роторе балансирной машины 1 при установке съемного рычага 18 и фиксации его упорами 24.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  динамометрических исследований электродвигателей, содержащее балансирную машину посто нного тока, корпус которой с помощью

   подшипниковых опор установлен на основании и св зан с датчиком угла поворота, а ротор снабжен датчиком частоты вращени , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет измерени  малых, вы влени  любого вида паразитных моментов и повышени  точности измерени  крут щего момента, в него введены торсионный преобразователь крут щего момента, один конец которого выполнен с радиальным резьбовым гнездом и жестко

   c сочленен с ротором балансирной машины , а второй снабжен муфтой дл  подсоединени  исследуемого электродвигател , массивна  штанга с проушинами на концах, с помощью которых она за-, креплена в верхней части корпуса балансирной машины параллельно оси ротора , ленточные т ги, весовой сило- измеритель, установленный на основании , грузова  подвеска, рычаг, один

   5 конец которого прикреплен к корпусу балансирной машины, а другой выполнен в виде кругового сектора, к цилиндрической поверхности которого с помощью ленточных т г присоединены грузова  подвеска и весовой силоиэмеритель, и два резьбовых упора, установленных напротив друг друга на основании в плоскости, проход щей через ось радиального резьбового гнезда на втором конце торсионного преобразовате5 л  крут щего момента и перпендикул рной оси ротора балансирной машины.

   0

   0

   А-А

   в

   Фаг 2