СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2020 года по МПК G01M1/10 G01L3/00 

Изобретение относится к способам определения момента инерции электрических двигателей в процессе их испытаний.

Известен способ определения момента инерции электрических двигателей, при котором момент инерции электрического двигателя определяется на основании сравнения значений угловых ускорений двигателя с установленным диском с эталонным моментом инерции и значений угловых ускорений двигателя без диска с эталонным моментом инерции (пат. 2425342 Рос. Федерация: МПК G01M 1/10).

Недостатком данного способа являются погрешности измерений, связанные с различными значениями силы давления вала электрического двигателя на его опорные подшипники: при установленном диске с эталонным моментом инерции и без диска с эталонным моментом инерции. Это приводит к различным условиям трения в подшипниковых узлах, что вносит дополнительные погрешности в процесс измерения.

Изобретение направлено на повышение точности определения момента инерции асинхронного электрического двигателя.

Сущность изобретения заключается в том, что на конец выходного вала асинхронного электрического двигателя поочередно устанавливаются два диска (первый и второй) одинаковой массы, но с различными известными эталонными моментами инерции, а момент инерции асинхронного электрического двигателя определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс «первый диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» на разность моментов инерции первого и второго дисков с эталонными моментами инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «второй диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» и углового ускорения системы вращающихся масс «второй диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» минус момент инерции второго диска с эталонным моментом инерции. Технический результат заключается в возможности повышения точности измерения момента инерции асинхронного электрического двигателя при использовании дисков с эталонными моментами инерции.

Новизна заключается в том, что момент инерции асинхронного электрического двигателя определяется с помощью двух дисков одинаковой массы, но различными известными эталонными моментами инерции.

На фиг. 1 и 2 изображена схема реализации предлагаемого способа определения момента инерции асинхронного электрического двигателя с использованием двух дисков одинаковой массы, но с различными значениями известных эталонных моментов инерции, 5 и 6.

На первом этапе на конец выходного вала 3 с помощью полумуфты 4 и скрепляющих устройств устанавливаем диск 5 массой m с эталонным моментом инерции J₁. Затем мы разгоняем систему вращающихся масс «асинхронный электрический двигатель, эталонный диск 5» с помощью асинхронного электрического двигателя 2, и с помощью датчика угловых ускорений 1 регистрируем значения углового ускорения ε₁ в заданном скоростном диапазоне. При этом выражение для крутящего момента примет вид:

где J₁ - момент инерции эталонного диска 5, обладающего массой m; J₂ - момент инерции эталонного диска 6, обладающего массой m; J_ЭД - момент инерции испытательной установки без эталонного диска.

На следующем этапе мы заменяем эталонный диск 5 на эталонный диск 6 той же массы, но с другим, меньшим, моментом инерции J₂. С помощью асинхронного электрического двигателя система вращающихся масс «асинхронный электрический двигатель, эталонный диск 6» разгоняется, и с помощью датчика угловых ускорений регистрируется результирующее угловое ускорение ε₂.

При этом выражение для крутящего момента примет вид:

Поскольку при неизменных значениях напряжения питающей сети в заданном скоростном диапазоне внешняя характеристика асинхронного электрического двигателя остается неизменной, то, следовательно, можно приравнять правые части выражений (1) и (2) и найти выражение для J_ЭД+J₂:

Определяем момент инерции асинхронного электрического двигателя:

Таким образом, используя два диска одинаковой массы, но с различными известными эталонными моментами инерции, можно определить момент инерции асинхронного электрического двигателя с увеличенной точностью за счет создания одинаковой нагрузки на опорные подшипники качения в асинхронном электрическом двигателе, а, следовательно, одинаковых условий трения в них, при обоих запусках асинхронного электрического двигателя.

Изобретение относится к способам определения момента инерции электрических двигателей в процессе их испытаний. Сущность изобретения заключается в том, что на конец выходного вала асинхронного электрического двигателя поочередно устанавливаются два диска (первый и второй) одинаковой массы, но с различными известными эталонными моментами инерции, а момент инерции асинхронного электрического двигателя определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс «первый диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» на разность моментов инерции первого и второго дисков с эталонными моментами инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «второй диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» и углового ускорения системы вращающихся масс «второй диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» минус момент инерции второго диска с эталонным моментом инерции. Технический результат заключается в повышении точности измерения момента инерции асинхронного электрического двигателя при использовании дисков с эталонными моментами инерции. 2 ил.

Способ измерения момента инерции асинхронного электрического двигателя, отличающийся тем, что на конец выходного вала асинхронного электрического двигателя поочередно устанавливаются два диска (первый и второй) одинаковой массы, но с различными известными эталонными моментами инерции, а момент инерции асинхронного электрического двигателя определяется как отношение произведения углового ускорения системы вращающихся масс «первый диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» на разность моментов инерции первого и второго дисков с эталонными моментами инерции к разности углового ускорения системы вращающихся масс «второй диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» и углового ускорения системы вращающихся масс «второй диск с эталонным моментом инерции, асинхронный электрический двигатель» минус момент инерции второго диска с эталонным моментом инерции.