時間:2018-07-02 10:36:56來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的大小對電機的起動和制動性能有著直接影響,必要時應(yīng)該進行實測。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的大小,國家標準中沒有具體規(guī)定,一般由用戶按照實際需求與制造廠協(xié)定。
轉(zhuǎn)動慣量用符號J來表示,單位kg.m2,是我國和國際標準中的標準物理量。但在工程中,習(xí)慣采用GD2來表示。兩者之間的關(guān)系見式(1)
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的確定方法有計算法和實測法兩種。實測法又有單鋼絲法、雙鋼絲法、輔助擺擺動法和慣性回轉(zhuǎn)法等。今天Ms.參簡要分析如何用計算法和單鋼絲法測定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量方法,其它方法類似,諸位可以借此類比、推導(dǎo)、演繹。
計算法測定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量
雖然電機轉(zhuǎn)子是一個接近規(guī)整的圓柱體,但因其至少有3種不同的材料制成,并且相互交叉,所以較難進行準確的計算。在要求不高時,可將轉(zhuǎn)子看成一個密度均勻的圓柱體,在秤其質(zhì)量m后,用計算圓柱體轉(zhuǎn)動慣量的公式(2)進行計算求得。
式(2)中:
J—轉(zhuǎn)動慣量(kg·m2);
m-—轉(zhuǎn)子質(zhì)量(kg);
r——轉(zhuǎn)子半徑(m)。
單鋼絲轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量
單鋼絲實測法又分兩種不同的方法,即用假轉(zhuǎn)子輔助的單鋼絲實測法和附加輔助扭轉(zhuǎn)擺的單鋼絲實測法。
假轉(zhuǎn)子輔助的單鋼絲實測法
此方法適用于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不超過50kg的小型電機。由于需制作一個假轉(zhuǎn)子,所以成本較高,試驗也較費時。
●假轉(zhuǎn)子制作要求
(1)材料密度均勻,最好采用軋制圓鋼。
(2)外圓圓整,端面平整。
(3)盡量使其質(zhì)量及形狀與被試轉(zhuǎn)子相同。
制作完成后,精確測量出它的外形尺寸,并用式(2)計算出它的轉(zhuǎn)動慣量Ja(kg·m2)。
●測試步驟
(1)將假轉(zhuǎn)子可靠地懸掛在鋼絲下。鋼絲的另一端牢固地系于一個支架上。應(yīng)注意鋼絲必須系在假轉(zhuǎn)子的直徑中心,使其自然下垂時軸線豎直。鋼絲長度在2m左右,其截面直徑視假轉(zhuǎn)子質(zhì)量而定,即當假轉(zhuǎn)子懸掛后應(yīng)不使其有明顯的伸長變形,但又不能太粗,否則會影響測試擺動及鋼絲本身不直而引起較大誤差。
(2)試驗時,將假轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)30°-45°,然后松手,讓其靠鋼絲的扭力來回自由旋轉(zhuǎn)。用秒表記錄假轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個周期所用的時間(由原靜止位置想到左邊最大角度后,返回到原靜止位置,然后提到右邊最大角度位置后返回到原靜止位置,為一個擺動周期。)。為了計時正確,第1-2個周期不計時,然后記錄幾個周期的時間,取其平均值作為假轉(zhuǎn)子一個旋轉(zhuǎn)周期所用的時間Ta(s)。計時起點和終點應(yīng)在擺動速度最大的位置,即擺動中心位置。
(3)用已調(diào)好動平衡的被試轉(zhuǎn)子換下上述假轉(zhuǎn)子,用同樣的方法求出被測試真轉(zhuǎn)子的擺動周期T(s)。
(4)用式(3)計算求出被試轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量)(kg·m2)。
附加輔助扭轉(zhuǎn)擺的單鋼絲實測法
●附加輔助扭轉(zhuǎn)擺的加工要求
輔助扭轉(zhuǎn)擺為圓柱體,中心軸向打一個直徑略大于鋼絲的通孔,其外圓直徑應(yīng)與被試轉(zhuǎn)子大體相同,質(zhì)量為被試轉(zhuǎn)子的10%~15%。材料密度均勻,最好采用軋制圓鋼。
制作完成后,精確測量出它的外形尺寸并用式(2)計算出它的轉(zhuǎn)動慣量Ja(kg·m2)。
●測試步驟
(1)將被試轉(zhuǎn)子可靠地懸掛在鋼絲下。鋼絲的另一端牢固地系于一個支架上。用與假轉(zhuǎn)子輔助的單鋼絲實測法中同樣的方法求得被試轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)擺動周期T(s)。
(2)將輔助扭轉(zhuǎn)擺套在懸掛被試轉(zhuǎn)子的鋼絲繩上。然后,用上述同樣的方法進行試驗并計算求出此時的旋轉(zhuǎn)擺動周期Tf(s)。
(3)用式(4)計算求出被試轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量J(kg·m2)。
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