Устройство для динамометрических исследований электродвигателей

(51) 5 С 01 1. 3/22 ИЕ ИЗ4 Ъ СВИДЕТЕХ ОГ 1 И ЛН М АВ"ГОРОНОф ЬСТВУ ук ле объе вскиИ.Л в, И.Л. Петерец, Сосницкий п ру и ии ССР1983 ГОСУДАРСТВЕННОЙ НОМИЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП 1 РЦТПВ 1 ПЯТ СССР(71) ".пзциальное проектно-консторско-;. и технологическое бюротроцвигателей Производственногдинени "Укрэлектромаш" и Харьполитехнический институт им, Внина(56) Современное состояние и птивы развития средств измеренитящего момента. Сер. Метрологиизмерительная техника. Свердлойилиал ВНИИА, 1974, с. 11.Авторское свидетельство СФ 1037090, кл. С 01 Ь 3/22801543260(54) УСТР 011 СТВО ДЛЯ ДИНАИОИЕТРИЧЕСКИХИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано преимущественно в электротехнической промышленности при динамометрических исследованиях, например асинхронных двигателей. Целью изобретения является расширение Функциональных воэможностей и повышение точности крутящего момента. Исследуемый электродвигатель 21 устанавливают на подъемныйстол 22 и сочленяют с помощью муфты20 с торсионным преобразователем 16крутящего момента, который жесткосоединен с ротором балансирной машины 1. Ротор исследуемого электродвигателя 21 разгоняют с помощью балансирной машины 1 постоянного тока досинхронной частоты, а затем замед1543260 машины или при пеФиксированцом с помощью съемного рычага и упоров угловом положении ротора балансирной 5машины 1. Низкочастотную составляющую крутящего момента регистрируют по показаниям весового силоизмерителя, а высокочастотную - по сигналам торсионногоо преобразователя 16. Диапазон измерения крутящего момента весовым измерителем изменяют наложением грузов на грузовую подвеску. 2 ил . Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованопреимущественно в электротехническойпромышленности для дицамометрических 20исследований, например асинхронныхдвигателей,Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей иповышение точности измерения крутящего момента.На фиг. 1 схематично изображеноустройство для динамометрических исСледований электродвигателей; на Фигфиг, 2 - сечение А-А на Фиг, 1. 30Устройство содержит балансирнуюмашину 1 постоянного тока, корпус 2которой с помощью подшипниковых опор3 и 4 установлен на основании 5 иСязан с датчиком 6 угла поворота,Статор которого установлен на опоре7. Корпус 2 балансирной машины 1 выполнен в виде цилиндрической разъемной люльки с установленной в ней нагрузочной машиной постоянного тока 40Со встроенным .тахогенератором, причем оси качания люльки и нагрузочноймашины совмещены.В верхней части корпуса 2 балансирной машины 1 установлена на Резьбовых опорах массивная штанга 8 спроушинами на концах, с помощью которых регулируется радиальное и тангенциальное положение центра ее массотносительно оси качания. К корпусу50балансирной машины 1 прикреплен рычаг 9, на котором с возможностью перемещения установлен корректирующийгруз 10. Рычаг 9 связан с гидравлическим демпФером 11, установленномна основании 5.Свободный конец рычага 9 выполненв вице кругового сектора, к цилиндРической поверхности 12 которого с ляют. При этом регистрируют по сигналам преобразователя 16 крутящего момента зависимость холостого хода отускорения, по которым находят моментинерции электродвигателя. Иехацическая характеристика электродвигателя21 снимается в рабочем диапазоне частот, Пусковой момент находят в зависимости от угла положения ротора примедленном прохождении нулевого значения частоты вращения нагрузочной помощью гибких ленточных тяг 13 присоединены грузовая подвеска 14 икрюк весового силоизмерителя 15, установленного на основании 5.К ротору балансирной машины жестко присоединен один конец торсионного преобразователя 16 крутящего момента, на котором выполнено резьбовое гнездо 17 для установки съемногорычага 18, Второй конец торсионногопреобразователя 16 крутящего момента установлен на подшипниковой опоре19 и снабжен муФтой 20 дпя присоединения исследуемого электродвигателя21, который устанавливают на подъемном столе 22, оборудованном приводом23 вертикального перемещения.В плоскости перпендикулярной осиротора балансирной машины 1 и проходящей через ось радиального резьбового гнезда 17 на основании 5 напротив друг друга установпены два резьбовых упора 24, предназначенные дляФиксации съемного рычага 18,Подшипниковые опоры 3 и 4 выполнены в виде двухъярусных подшипников,средние кольца которых через клиноРеменные передачи соединены с серводвигателями 25,Нагрузочная машина постоянноготока получает питание от реверсивноготиристорного преобразователя по замкнутой схеме с отрицательной обрат"ной связью по частоте вращения.Устройство работает следующим образом.Устройство подвергают метрологической аттестации, которую производятв статическом режиме при невращающем"ся роторе балансирной машины и приего вращении с постоянной частотойв пределах рабочего диапазона. Дляэтого на место исследуемого двигате 5 1543ля 21 устанавливается двигатель постоянного тока с регулируемой частотой вращения. Он вращает ротор отключенной от сети нагрузочкой машины при5вращающихся с помощью серводвигателей 25 подшипниковых опорах 3 и 4.В этом случае весовой моментоизмеритель укажет момент трения в подшипниках нагрузочной машины и подшипниковых опорах 3 и 4, который компенсируют корректировочным грузом 10. Затемна грузовую подвеску 14 устанавливают эталонные гири с нарастанием, азатем убыванием массы С и соответственно величины градуироввчного момента М, равного М = С Е, где 1. -длина рычага 9 . Неуравновешенностьбаланснрной машины 1, проявляющаясяв пределах рабочего угла поворота еекорпуса 2 компенсируют подбором положения массивной штанги 8.По результатам измерений определяется максимальная, приведенная кверхнему пределу измерений момента,погрешность и класс точности весового моментоизмерителя, Затем при отсоединенной от вала нагрузке нагрузочная машина разгоняется и работает наразличных частотах вращения в пределах 0 - и. При этом весовым моментоизмерителем измеряется моментпотерь в подшипниковой опоре 19 и оттрения о воздух вращающихся частейторсионного преобразователя 16 крутящего момента и соединительной муфты 20. Эта величина мала, но при испытаниях двигателей в двигательномрежиме этот момент потерь весовыммоментоиэмерителем не измеряется иподлежит суммированию с показаниями1весового силоизмерителя 15,При градуировке весового моментоизмерителя гирями производится одновременно и градуировка датчика 6 угла в комплексе с Х-У регистратором45путем регистрации его выходного сигнала 0, =Й(м) в зависимости от величины момента градуировки. Затемпроизводят настройку гидравлическогодемпфера 11 путем Формирования макси Омального быстродействия весового момеитоизмерителя во времени при ступенчатом изменении момента М при минимуме колебательности. Регистратором при этом регистрируются переходная характеристика М = Г(с) .Градуировка преобразователя 16 момента производится .при отключенной от 260сети нагрузочной машине и стопоренииротора съемным рычагом 18, которыйзажнмается резьбовыми упорами 24.При этом в резьбовые отверстия оголовка преобразователя 16 момента завинчиваются рычаги с навешиваемыми наних грузовыми подвесками, образующимиуравновешенную систему. Наложениемна одну из подвесок гирь и перемещением подвесок по оцифрованным кольцевым выточкам на рычагах создаютсямоменты тарирования М = С Ь. При отклонении рычагов с подвесками, нагруженных гирями от горизонтальногоположения, оно восстанавливается путем воздействия упорами 24 на съемный рычаг 18,Исследование электродвигателей напредлагаемом устройстве производятследующим образом.На валу исследуемого двигателя 21закрепляют полумуфту и подъемный стол22 устанавливают на отметку указателя высоты вращения оси вала. Управление сервоприводом стола автоматизировано, Вначале стол перемещаетсяна ползучей скорости, а затем переходит на ускоренное перемещение с выдержкой времени, что позволяет осуществить точную остановку. Возможнытакже перемещения стола вручную спомощью маховика.После достижения соосности валовподъемный стол 22 фиксируется, а муФта 20 свертывается винтами и роторотключенного от сети исследуемогоэлектродвигателя 21 нагрузочной машиной с избранным ускорением разгоняется до синхронной частоты вращения,а затем замедляется. Регистраторпри этом Фиксирует по сигналам преобразователя 16 момента в выбранноммасштабе зависимость момента холостого хода от ускорения, Расстояние между и восходящей и нисходящей ветвями полученной характеристики соответствует удвоенной динамической ошибкев измерениях момента на валу исследуемого электродвигателя 21 квазистатическим методом, что позволяет по нейопределить мЬмент инерции ротора электродвигателя 21,Последующим элементом испытанийявляется регистрация механической характеристики электродвигателя 21М = Е(п), которая начинается с частоты вращения несколько выше синхроияой,где электродвигатель 21 включается нанапряжение питания. При этом определяется место начала координат и масштаб по оси частот вращения п.Регистрация механической характеристики И Г(и) производится в преде 5 лах скольжений -1 Б 2. При наличии в механической характеристике паразитных моментов участки, где они проявляются, исследуются при малых значениях ускорений, которые соответствуют минимальным погрешностям регистрации, определяемым полосой пропускания регистратора и параметрами самого испытуемого электродвигателя 21.Без переустановки исследуемого электродвигателя 21 производят исследования зависимости пускового момента И асс от углового положения ротора М Е(Ы) в квазистатическом режиме путем медленного прохождения нулевого значения,частоты вращения с регистрацией зависимости Бз== 08,К(д)Кроме того, пусковой момент исследуемого электродвигателя 21 находят при застопоренном роторе балансирной машины 1 при установке съемного рычага 18 и фиксации егоупорами 24.Формула изобретенияустройство для динамометрических исследований электродвигателей, соДержащее балансирную"машину постоян- З 5 ного тока, корпус которой с помощью подшипниковых опор установлен на основании и связан с датчиком углаповорота, а ротор снабжен датчикомчастоты вращения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей засчет измерения малых, выявления любого вида паразитных моментов и повышения точности измерения крутящегомомента, в него введены торсионный .преобразователь крутящего момента,один конец которого выполнен с радиальным резьбовым гнездом и жесткосочленен с ротором балансирной машины, а второй снабжен муфтой для подсоединения исследуемого электродвигателя массивная штанга с проушинамина концах, с помощью которых она за-.креплена в верхней части корпуса балансирной машины параллельно оси ротора, ленточные тяги, весовой силоизмеритель, установленный на основании, грузовая подвеска, рычаг, одинконец которого прикреплен к корпусубалансирной машины, а другой выполненв виде кругового сектора, к цилиндрической поверхности которого с помощьюленточных тяг присоединены грузоваяподвеска и весовой силоизмеритель,и два резьбовых упора, установленныхнапротив друг друга на основании вплоскости, проходящей через ось радиального резьбового гнезда на втором конце торсионного преобразователя крутящего момента и перпендикулярной оси ротора балансирной машины,1543260 в Составитель А.Амаханоедактор Ю.Середа Техред М.Дидык орректор В. Гирня ираж 468 аказ 39 одписное КНТ СССР ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина