СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ Российский патент 2014 года по МПК G01M1/10 

Изобретение относится к способам определения момента инерции цепных передач в цепном электроприводе и может применяться для определения их энергоэффективности.

Известен способ измерения момента инерции электропривода и механически соединенных с ним элементов, основанный на методе свободного выбега (самоторможения) (Кацман М.М. Лабораторные работы по электрическим машинам и электроприводу: учеб. для электротехнических специальностей техникумов. - М., 1987. - С.35-36).

Недостатки известного способа заключаются в том, что он может применяться для определения момента инерции вращающегося механизма, в состав которого входит электрический двигатель мощностью свыше 100 кВт (ГОСТ 11828-86), и испытания проводят с частотой вращения электрического двигателя n выше номинальной.

Изобретение направлено на обеспечение возможности определения момента инерции цепной передачи электропривода, в состав которого входит электрический двигатель мощностью как менее, так и свыше 100 кВт, при частоте вращения вала электродвигателя не выше номинальной.

Сущность изобретения заключается в том, что к входному валу цепной передачи присоединяется выходной вал электрического двигателя, и крепится тело с эталонным моментом инерции, а момент инерции цепной передачи определяется как отношение суммы произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача» на момент инерции электрического двигателя и произведения углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции» на момент инерции тела с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции».

Новизна заключается в том, что момент инерции цепной передачи определяется с помощью момента инерции электродвигателя и тела с эталонным моментом инерции.

На чертеже 1 изображена схема реализации предлагаемого способа определения момента инерции цепной передачи с учетом действия сил трения в опорах валов, цепном зацеплении, а также износа основных вращающихся элементов.

Электрический двигатель 1, угловое ускорение выходного вала 2 которого определяется посредством датчика 3, соединен с выходным валом 5 цепной передачи 6.

Реализуется предлагаемый способ определения момента инерции цепной передачи следующим образом.

Выходной вал 2 соединяется с входным валом 5 цепной передачи. С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость ω выходного вала 2, при которой двигателем 1 развивается определенный крутящий момент M. Затем измеряется угловое ускорение ε₁ системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача», имеющей момент инерции J_дв+J_цп при изменении угловой скорости вращения выходного вала в диапазоне от ω до ω+dω. Крутящий момент M для диапазона угловых скоростей от ω до ω+dω равен:

$$M={\epsilon }_1\left(J_{дв}+J_{цп}\right)(1)$$ $$$$

Далее с помощью скрепляющих устройств полумуфты устанавливается тело с эталонным моментом инерции 4. С помощью органов регулирования устанавливается определенная угловая скорость со выходного вала 2, при которой двигателем 1 развивается определенный крутящий момент M. Затем измеряется угловое ускорение ε₂ системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции» с моментом инерции J_дв+J_цп+J_эт при изменении угловой скорости вращения выходного вала в диапазоне от ω до ω+dω, то есть при том же начальном значении крутящего момента M. Крутящий момент M для диапазона угловых скоростей от ω до ω+dω равен:

$$M={\epsilon }_1\left(J_{дв}+J_{цп}+J_{эт}\right)(2)$$

Из выражений (1) и (2) определяется момент инерции системы вращающихся масс «цепная передача»:

$$J_{цп}=\frac{J_{эт}\cdot {\epsilon }_2+J_{дв}\cdot \left({\epsilon }_2-{\epsilon }_1\right)}{{\epsilon }_2-{\epsilon }_1}(3)$$

Таким образом, зная момент инерции вращающихся масс электрического двигателя (с учетом потерь на трение в опорах) и момент инерции тела с эталонным моментом инерции, можно определить момент инерции вращающихся масс цепной передачи электропривода, в состав которого входит электрический двигатель мощностью как менее, так и свыше 100 кВт, при частоте вращения вала электродвигателя не выше номинальной.

Изобретение относится к способам инерционных испытаний цепных передач и позволяет определить момент инерции цепной передачи. Сущность изобретения заключается в том, что к входному валу цепной передачи присоединяется выходной вал электрического двигателя и крепится тело с эталонным моментом инерции, а момент инерции цепной передачи определяется как отношение суммы произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача» на момент инерции электрического двигателя и произведения углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции» на момент инерции тела с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции». 1 ил.

Способ определения момента инерции цепной передачи, отличающийся тем, что к входному валу цепной передачи присоединяется выходной вал электрического двигателя и крепится тело с эталонным моментом инерции, а момент инерции цепной передачи определяется как отношение суммы произведения разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача» на момент инерции электрического двигателя и произведения углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции» на момент инерции тела с эталонным моментом инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача» и углового ускорения системы вращающихся масс «электрический двигатель, цепная передача, тело с эталонным моментом инерции».