Способ определения электромеханической постоянной времени двигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11 4 С 01 К 31 3 БРЕТЕН ИСА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 477364, кл. Н 02 К 15/00, 1972.Авторское свидетельство СССР Р 217520, кл. Н 02 К 15/00, 1966, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХА НИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к злектромашиностроению и может быть использовано для проведения испытании электродвигателей. Цель изобретения - повышение точности при одно 801 12498 А 1 временном уменьшении времени испытаний. Для измерения электромеханической постоянной времени перед началом работ исследуемый двигатель 2 стыкуют с фотодатчиком 1, после чего по команде блока 4 запуска и коммутации происходит подача напряжения с источника 3 питания на двигатель 2. Вал двигателя 2 начинает вращаться, импульсы с фотодатчика 1 поступают в блок 7 преобразования и формирования импульсов, где происходит преобразование их в прямоугольные импульсы, Одновременна с вКлючением двигателя 2 блок 4 открывает электронный ключ 6, который дает раз- Я решение начать запись в блок 9 запоминающего устройства импульсов ста312498 бильной частоты, вырабатываемых генераторами 5 импульсов, Одновременно записываются в блок 9 импульсы фото- датчика 1. При достижении равенства числа импульсов стабильной частоты, содержащихся в двух последовательных периодах следования импульсов фотодатчика 1, прекращается запись импульсов в блок 9. Далее определяют частоту вращения вала и период эталонного сигнала Т . Воспроизводят запись информации о числе И им- з 1Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к автоматизированным системам научных исследований (АСНИ), специализированных для проведения испытаний автоматизированных электропривоцов малоймощности и их элементов, предназначенных для работы в системах автоматического управления промышленнымироботами, манипуляторами, автоматами, станками с ЧПУ, и может быть использовано для определения электромеханических постоянных времениэлектродвигателей,Цель изобретения - повышение точности определения электромеханической постоянной времени при одновре-менном уменьшении времени проведенияиспытаний,На фиг,1 изображено устройстводля реализации способа на фиг.2график работы устройства.Устройство содержит фотодатчик 1и состыкованный с ним исследуемыйдвигатель 2, источник 3 питания,блок 4 запуска и коммутации, входкоторого соединен с выходом источника 3 питания, а первый выход соединен с исследуемым двигателем 2, генератор 5 импульсов стабильной частоты,электронный ключ 6, первый вход которого соединен с выходом генератора 5импульсов, а второй вход соединен совторым выходом блока 4 запуска икоммутации, блок 7 преобразования иформирования импульсов, вход которого соединен с фотодатчиком 1, блок 8сравнения, первый выход которого соединен со вторым ; входом электронно 5 Ю 15 20 25 ЗО 35 пульсов стабильной частоты, содержащихся в каждом периоде ЭДС датчикачастоты вращения, сравнивают измеренное число импульсов с И, подсчитывают общее количество импульсовс начала воспроизведения информации,По общему количеству импульсов стабильной частоты определяют электромеханическую постоянную времени.Изобретение позволяет автоматизировать процесс определения постояннойвремени. 2 ил,2го ключа 6, первый вход соединен спервым выходом электронного ключа 6,а второй вход соединен с выходом блокапреобразования и формированияимпульсов, блок 9 запоминающего устройства (ЗУ), первый вход которогосоединен со вторым выходом электронного ключа 6, второй вход соединенсо вторым выходом блока 8 сравнения,а выход соединен с третьим входомблока 8 сравнения, блок 10 арифметического устройства, первый вход которого соединен с третьим выходом блока 8 сравнения, второй вход служитдля ввода информации о величине момента инерции фотодатчика 1ивеличине момента короткого замыканияМ исследуемого двигателя 2, пер.вый вывод соединен с четвертым входом блока 8 сравнения, второй выходслужит для вывода информации о величине установившейся частоты вращениявала исследуемого двигателя (числа оборотов и) и третий выход служитдля вывода информации о величинеэлектромеханической постоянной времени Т исследуемого двигателя.Измерение электромеханической постоянной времени исследуемого двигателя при автоматическом режиме работыстендовой аппаратуры производитсяследующим образом,Перед началом работы стыкуют исследуемый двигатель 2 с фотодатчиком1, поспе чего по команде блока 4 запуска и коммутации происходит подача напряжения с источника 3 питанияна исследуемый двигатель 2, в результате чего вал двигателя 2 начинает1312498 т = (1+1 ) - . (1)И0Эм фп МгдеТ - электромеханическая постоянная времени системы двигатель - фотодатчик;1 - момент инерции двигателя;15 1 ф в - момент инерции фотодатчика;ю - установившаяся угловаяскорость;М- момент короткого замыка ния двигателя,Из уравнения (1) следует Т 1 ам д М,уравнение (2) можно записать в виде30-Тэм = Тэмд + 1 ф р М(3)Мкэ т,Тэ = О 632 Отсюда следует, что для нахождения ис;комой электромеханической пос тоянной времени Тэ исследуемогодвигателя блоку 10 арифметического устройства необходимо провести следующую операцию вычитания(4) М к,э45 вращаться и импульсы с Фотодатчика1 поступают в блок 7 преобразованияи формирования импульсов, где происходит их преобразование в прямоугольные импульсы. 5Одновременно с включением двигате.ля 2 блок 4 запуска и коммутацииоткрывает электронный ключ 6, который дает разрешение начать запись вблок 9 ЗУ импульсов стабильной частоты, вырабатываемых генератором 5импульсов, Одновременно с этим производится запись в блок 9 ЗУ импульсов фотодатчика 1,В блоке 8 сравнения в момент ввода в блок 9 ЗУ указанной информациипроисходит постоянное сравнение числа импульсов стабильной частотыМк и 11 к вмещающихся в двух последовательных периодах импульсов фото-.датчика 1. При достижении равенстваэтих величин сигнал с блока 8 сравнения закрывает электронный ключ 6,в результате чего прекращается запись в блок 9 ЗУ импульсов фотодатчика и импульсов стабильной частоты,а арифметическое устройство 10 производит расчет частоты вращения ьвала исследуемого двигателя 2 (иличисла оборотов и) и периода эталонного сигнала Тэ по формуле где Тэ - период эталонного сигнала;Т- период импульсов фотодатчика при установившейсячастоте вращения,после чего производится расчет числа импульсов Мэ = 1,582 Мк стабиль- "0ной частоты, которые должны содержаться в периоде эталонного сигналаТэ, где Бк - число импульсов, содержащихся в Т 1После расчета величины 11 числаимпульсов стабильной частоты, содержащихся в эталонном сигнале, блок9 ЗУ воспроизводит записанную информацию, а в блоке 8 сравнения производится сравнение числа импульсов 50стабильной частоты, содержащихся впериоде импульсов дютодатчика, с величиной Нэ; При достижении равенстваэтих величин блок 8 сравнения производит прекращение воспроизведения ин 55формации, содержащейся в блоке 9 ЗУ,а суммарное число импульсов стабильной частоты ш, воспроизведенное с блока 9 ЗУ, прямо пропорционально электромеханической постоянной времени , Тэм двигателя 2 и состыкованного с ним фотодатчика 1,Электромеханическая постоянная времени системы двигатель -фотодатчик определяется уравнением ц)Т=1- -- +1 --- ,(2)эм АН.3фР МкэУчитывая, что В случае использования в качестве фотодатчика безинерционного устройства блок 1 О арифметического устройства эту операцию не производит.. Способ определения электромеханической постоянной времени содержитследующие операции,1. После запуска двигателя производят запись в ЗУ импульсов фотодатчика и импульсов стабильной частоты,которые служат эталоном времени причем производят постоянное сравнениечисла импульсов стабильной частоты,содержащихся в двух последовательных периодах следования импульсовфотодатчика, 1312498е2. При достижении равенства числа импульсов стабильной частоты, содержащихся в двух последовательныхпериодах следования импульсов фотодатчика, прекращается запись импульсов в ЗУ.3. Определяют частоту вращениявала исследуемого двигателя (эта информация не служит для определенияТэ ) и определяют период эталонногосигнала Т (Тэ = 1582 Тя) и числоющульсов стабильной частоты Из (М1,582 И,), соответствующих периодуэталонного сигнала.4, Вослроизводят запись информации, содержащейся в ЗУ, при этомпроизводят сравнение числа импульсовстабильной частоты (время), содержащихся в периоде импульсов фотодатчика, с числом импульсов стабильнойчастоты, содержащихся в периоде эталонного сигнала, Одновременно осуществляется счет времени путемподсчета импульсов стабильнойчастоты,5, При достижении равенства числа импульсов стабильной частоты Ысодержащихся в периоде эталонногосигнала Тэ, и числа импульсов стабильной частоты Н содержащихся вимпульсах отодатчика, прекращаетсявоспроизведение информации, содержащейся в ЗУ, а число импульсов стабильной частоты ш, соответствующихвремени воспроизведения, эквивалентно электромеханической постояннойвремени исследуемого двигателя.На фиг. 2 изображена диаграммаопределения электромеханической постоянной времени двигателя. На верхней части диаграммы, заключенной фигурной скобкой "Запись", изображенавременная диаграмма импульсов Фотодатчика, обозначенных индексами Т ли Т + (предыдущий и последующий),а также временная диаграмма генератора стабильной частоты (эталонавремени); причем числа импульсовстабильной частоты, соответствующиепериодам импульсов фотодатчика Т иТ, соответственно обозначены Нпи Ц,+.На нижней части диаграммы; заключенной Фигурной скобкой "Воспроизведение", изображена временная диаграмма импульсов Аотодатчика и импульсов стабильной частоты, полученныхпри воспроизведении с ЗУ, причем пе риод эталонного сигнала обозначен Т = 1,582 Тд, число импульсов стабильной частоты, содержащееся в этом сигнале, обозначено 11 з =1,582 Х, а общее число импульсов стабильной частоты, эквивалентное электромеханической постоянной времени Т , обозначено ш = 7По сравнению с известным предлагаемый способ измереция электромеханической постоянной времени двигателей имеет следующие преимущества: позволяет увеличить точность определения электромеханической постоянной времени исслецуемого двигателя в 5 7 раз (относительная погрешность 0,/7), определить установившуюся частоту вращения вала исследуемого двигателя с относительной погрешностью 0,47, автоматизировать процесс определения электромеханической постоянной времени и частоты вращения вала исследуемого двигателя. 5 10 15 20 25 Формула изобретфения Способ определения электромеханической постоянной времени двигателя, 30заключающийся в подключении к источнику питания, в разгоне ротора, всопоставлении периода ЭДС датчикачастоты вращения с периодом импульсов стабильной частоты, в определении установившейся частоты вращения, З 5 времени и в расчете электромеханической постоянной времени по измереннымвеличинам, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности при одновременном уменьшении времени проведения испытаний, в процессе разгона двигателя запоминают количестно импульсов стабильной частоты,содержащихся в каждом периоде ЭДСдатчика частоты вращения, сопоставляют количество импульсов в двух последовательных периодах ЭДС и при достижении равенства этих величин определяют установившуюся частоту вращенияпо количеству импульсов М стабильнойчастоты вращения, содержащихся в периоде ЭДС, определяют период эталонного сигнала, для чего рассчитываютчисло импульсов г 1 = 1,582 Ю кото"рые должны содержаться в периодеЭДС датчика вращения, соответствующем.электромеханической постояннойвремени, затем последовательно воспроизводят информацию о числе импуль1312498 совпадения количества импульсов стабильной частоты, содержащемся вочередном периоде ЭДС с И, пообщему количеству импульсов стабнльной частоты определяют электромеханическую постоянную . времени. оставитель В.Никаноровехред Л. Сердюкова Корректор С.Черн едактор П.Гереши аказ 19 б 9/4 Тираж 731 НИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 13035, Москва, Б, РаушскаяПроизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 сов стабильной частоты, содержащемся в каждом периоде ЭДС датчика частоты вращения, сравнивают измеренное число импульсов с И , одновременно подсчитывают общее количество импульсов стабильной частоты с начала воспроизведения информации и в момент ПодписСССРийаб., д.4/5