Способ определения рабочих характеристик линейного асинхронного электродвигателя Советский патент 1985 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к способа и устройствам для определения характеристик асинхронного электродвигателя и предназначено для использования в приборостроительной и электротехнической промышленное,ти при испытаниях электрических магаин, в частности Линейного асинх ронного двигателя с немагнитным, короткозамкнутым и комбинированным вторичным элементом. По основному Я.ВТ. св. № 970582,. известен способ l j определения ра бочих характеристик линейного асин ронного электродвигателя,например, Т51ГОВОГО усилия и тока, при затор-моженном вторичном элементе, неиз-менной частоте, рабочем зазоре и изменяющейся проводимости вторич ного элемента. Изменение параметро двигателя производят при одном вторичном элементе с фиксацией его тем пературы, а соответствующее параме рам электродвигателя скольжение S. определяют по формуле: S. 1 -t-uipCT.jTu),r , (1) где otp температурный коэффициент противления материала ротоРа;температура ротора, соответ ствующая скольжению; номинальная температура рот .Недостатком этого способа является его низкая точность, вызванная изменением в процессе испытания тем пературы обмотки статора, в результате чего меняется значение ег активного сопротивления. Следовательно, нарушается условие идентичности потоков взаимоиндукции-на поверхнЪсти ротора. Кроме того, при нагреве ротора до 600 С усиливается неравномерность температурного поля ротора, особенно для линейного асинхронного двигателя, что, в свою очередь, значительно снижает точность измерения характеристик. При таких режимах температура обмотки с тора достигает значительных величин, превышающих его допустимое значение, и поэтому возможен выход его из строя. Цепь изобретения - новышение точ ности и надежности. 2 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения рабочих характеристик линейного асинхронного электродвигателя дополнительно измеряют температуру обмотки статора, активное сопротивление обмотки статора при номинальной температуре, ток в обмотке статора и его фазовый сдвиг относительно напряжения питания, а амплитуду и фазу .напряжения; на статоре изменяют в соответствии с выражением и и,4. (Т.- TW )г,(2) где температурный коэффициент удельного активного сопротивления материала обмотки статора; - текущее значение температуры обмотки статора; rj - сопротивление обмотки статора при номинальной температуре и„ - комплексное значение ног-инального напряжения; I - комплексное значение измеренного тока. На чертеже показана структурная схема устройства, реализующего указанный способ. Схема содержит испытуемый двигатель 1 с заторможенным измеритель усилия или момента 2 ротором 3, блок измерения электрических параметров двигателя 4 (тока, напряжения, мощности, коэффициента мощности и пр.), датчики температур 5, установленные на ротореj преобразователь 6, регистрирующий орган 7, датчики температур обмоток статора 8 и регулятор напряжения 9. Устройство работает следующим образом. При питании статора током номинальной частоты электромагнитная мощность : выделяется в виде тепла на торможенном роторе 3 и он начинает постепенно нагреваться, уменьшая свою электропроводность. Соответственно постепенно изменяются пусковое усилие (момент) и электрические параметры двигателя, которые непрерывно записываются регистрирующим органом. Температура ротора при этом ограничивается условием нагрева обмотки статора, которая не должна превьшать его допустимое значение и условием равномерности темпера3турного ПОЛЯ на поверхности и по толщине ротора. Для линейных асин ронных машин малой и средней мощности эт.и условия соблюдаются до 300-350 с. Скольжение ротора определяется преобразователем 6 по сигналу дат ков температур ротора 5 по выраж нию (1) как отношение электропроводности испытуемого ротора пр текущей температуре к электропроводности исходного ротора при номинальной температуре. Регулятор напряжения 9 компенсирует падение напряжения на дополнительном активном сопротивлен обмотки статора, вызванное его температурным изменением. Это сопротивление может быть непосредственно измерено методом нало жения , либо по измеренной температуре обмотки статора.При этом п сигналу от датчика 8 регулятор напряжения 9 на зажимах двигателя 1 .поддерживает напряжение U, Определяемое соотношением комплек сных величин по выражению (2). Сигнал от датчика температуры 8 одновременно используется для защиты двигателя 1 от превышения его температуры от допустимого и тем самым исключает его выход из строя при испытании. В процесс измерения характеристик изменение температуры обмотки статора дости гает значительных величин и компенсация напряжения на этом сопро лении позволяет обеспечить идентичность потоков и в этих случаях Характеристика двигателя 1 ется непрерывно в течение одного. 24 Ш1И нескольких опытов.,В последнем случае расширяется диапазон И|3ме- рения характеристик и, кроме того, участки характеристик перекрывают друг друга, чем обеспечивается высокая достоверность результирующих характеристик. Например, для исходного медного ротора указанному диапазону изменения температуры соответствует изменение скольжения от 1 до 0,45, а для испытуемого алюминиевого ротора с идентичны--ми геометрическими размерами от 0,5 до 0,22. На участке изменения скольжения от 0,45 до 0,5 характеристики перекрывают друг друга, что создает возможность учета, неравно-мерности температурного поля ротора и позволяет лучше аппроксимировать результирующие характеристики, наиболее соответствующие действительным, Если систему регулирования выходного напряжения выполнить замкнутой по напряжению двигателя, то при использовании астатистиче-ского регулятора условие (2) будет поддерживаться с высокой точностью при изменении г. При этом можно использовать известные устройства геометрического суммирования сигналов на-, пряжения и тока при известном йг. Предлагаемый способ-обеспечивает возможность снятия характеристик двигателя для любofo, заданного по условиям эксплуатации температуры ротора, что особенно важно для линейных асинхронных машин, ротор которых одновременно вьтолняет роль и рабочего органа, кроме -того, способ высокой точностью характеризуется и простотой.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ по авт.св. № 970582, отличающийся тем, что,с .целью повышения точности и надежности, дополнительно измеряют температуру обмотки статора, активное сопротивление обмотки статора при номинальной температуре, тбк в об мотке статора и его фазовый сдвиг относительно напряжения питания, а амплитуду и фазу напряжения на статоре изменяют в соответствии с выражением ioip(T, -Т,н) и 0„ 10 г температурный коэффициент где удельного активного сопротивления материала обмотки статора; т текущее значение темпера 10 туры обмотки статора; сопротивление обмотки статора при номинальной температуре. Tj, ; комплексное значение номинального напряжения; (Л I комплексное значение измеренного тока; и комплексное значение напряжения. Од ND to