Предмет изобретения составляет устройство для непосредственного измерения мощности и работы двигателей и других машин, состоящее из щунтовой мащинки постоянного тока, связанной с валом испытуемого двигателя, и измерителя крутящего момента с электрическими датчиками.
Особенностью предлагаемого устройства для непосредственного измерения механической мощности и работы является использование вольтметра постоянного тока, проградуированного непосредственно в единицах измерения мощности, и двигателя постоянного тока, соединенного со счетным механизмом обычного счетчика электрической энергии для измерения работы.
Электродвижущая сила щунтовой электрической мащины / (таходинамо) (см. чертеж) прямо пропорциональна (в ненасыщенном состоянии) скорости вращения якоря «,, и переменной составляющей тока возбуждения /„ Якорь электрической мащины, связанный с соответствующим вращающимся элементом испытуемого двигателя или мащины, получает обороты п, пропорциональные скорости вращения (перемещения) и,.
Переменная составляющая тока возбуждения /«, получаемая от электрического датчика, пропорциональна силе Р или моменту М, приложенным на валу испытуемых мащины или узла.
В зависимости от типа датчика и выбирается источник питания.
Для компенсации остаточного магнитного потока мащины постоянного тока применена аккумуляторная батарея Б, питающая обмотку //-//. Последняя включается встречно обмотке /-/ и составляет не более 5% от нее (по ампервиткам).
Известно, что электродвижущая сила, развиваемая в якоре щунтовой мащины при независимом возбуждении, равна
№ 106964
СФ,/г +С1/А, где; С и Ci - коэффициенты пропорциональности;
Фо - остаточный магнитный поток машины; , ,. ;. ig - ток возбуждения; п., - число оборотов якоря машины. Как это видно из схемы, число оборотов якоря где: «« - число оборотов якоря;
К - коэффициент пропорциональности (зависит от передаточного числа);
17,( - скорость движения (вращения) испытуемых машины или узла.
Переменная составляющая тока возбуждения ie KiK2P или ,
где: Ki, KZ - коэффициенты пропорциональности (зависят от «датчика);
Р - механическая сила, действующая на вал или узел; М - момент, развиваемый или приложенный к валу. Следовательно, э.д.с., развиваемая в якоре машины,
.KsPU,, КРи,„
KZ - коэффициент пропорциональности (зависит от электрической машины) .
K-KiKzKs
Иначе говоря, э.д.с., развиваемая электрической машиной, пропорциональна механической мощности PU.
Обычный магнитоэлектрический или электромагнитный вольтметр 2, подключенный к зажимам якоря, дает показания прямопропорциональные механической мошности и, значит, может быть проградуирован непосредственно в единицах ее измерения. Как известно, эти приборы (магнитоэлектрической и электромагнитной систем) могут быть достаточно высоких классов точности - 0,2 и 0,5.
Подключив к тем же зажимам якоря (параллельно вольтметру, вернее - PU), двигатель 3 постоянного тока мощностью 10-15 вт, соединенный со счетным механизмом от обычного счетчика электрической энергии, заставляют его вращаться со скоростью, пропорциональной Е или, что то же самое, PU. Показания счетного механизма где: Л - число оборотов счетного механизма;
С - коэффициент пропорциональности, зависящий от передаточного числа счетного механизма;
PU - механическая мощность; t - время.
Тормозной момент счетного устройства тот же, что и у обычного счетчика электрической энергии. Такое счетное устройство считает произведенную работу.
Предмет изобретения
1. Устройство для непосредственного измерения мощности и работы двигателей и других машин, заключающее механически связанное с валом машины таходинамо и измеритель крутящего момента с электрическими датчиками, отличающееся тем, что, с целью улучшения конструкции и повышения надежности, в нем для измерения механической мощности применен вольтметр постоянного тока, подключенный к щеткам таходинамо, показывающий напряжение, пропорциональное
/ «-А- ,„
,
измеряемой мощности, а для измерения работы применен коллекторный двигатель постоянного тока, соединенный со счетным механизмом обычного счетчика электрической энергии и подключенный к щеткам той же таходинамо.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью устранения погрешности, вносимой таходинамо в результате остаточного намагничивания ее статора, в дополнительную обмотку статора подается компенсационное напряжение.
