Способ определения коэффициента трения трогания электрической машины Советский патент 1993 года по МПК H02K15/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению механических величин различных механизмов, в том числе электрических машин.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т. е. повышение точности и качества измерений при определении коэффициента трения трогания.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения, установленное на конце вала электродвигателя; на фиг. 2 - вариант крепления устройства к полому валу; на фиг. 3 - силоприемная опора: на фиг, 4-устройство для измерения, иллюстрирующее способ, взятый за прототип.. . .

Устройство содержит (фиг. 1) коромысло 1 с равными плечами. На каждом конце коромысла Т размещены треугольная призма

2.с лезвием, серьга 3, подушка 4, серьги 3 с треугольным пазом для опоры на лезвие призмы. К серьге 3 с помощью шарнира 5 . подвешена грузоприемная площадка 6, на которую устанавливают эталонные грузы 7 при измерении. Грузоподъемная площадка соединена с шарниром 5 посредством дужек 8. На концах коромысла 1 установлены торрированные грузы 9. Коромысло 1 прикреплено с помощью винтов 10 к силопри- емной опоре 11. Если вал ротора полый, то устройство крепится посредством шпильки 12 к валу 13. Шпилька закреплена гайкой 14 (фиг. 2). Перпендикулярно коромыслу 1 в его середине установлена указательная стрелка 15. противоположный конец стрелки снабжен противовесом 16, а указательный конец стрелки имеет шкалу 17. Устройство смонти00

о

го

ровано на исследуемом электродвигателе 18. На коромысле 1 установлен уровень 19 для проверки горизонтального положения электродвигателя. Электродвигатель 18 для обеспечения необходимой высоты для мои- тажа устройства для измерения устанавливают на технологическую подставку 20.

Перед монтажом устройства на электродвигатель 18 его необходимо установить на стойку.технических весов типа Т-5000 и от- корректировать систему с помощью торри- рованных грузов, затем снять со стойки технических весов и установить на электродвигатель 18, который размещен на технологической подставке 20, при этом грузоприемные площадки 6 должны быть в свободно подвешенном состоянии. Указательную стрелку 15 устанавливают под углом 90° к горизонтальной оси коромысла 1 и к оси электродвигателя 18, при этом элек- тродвигатель должен быть установлен строго горизонтально. Горизонтальное его положение контролируют по уровню 19, указательная шкала 17 закреплена непосредственно на электродвигателе 18, с тем, чтобы ее середина совпадала с острием стрелки 15.

Для измерения момента трогания на одну из площадок 6 кладут эталонные гири 7 до отклонения стрелки 15 на одно деление, что соответствует повороту ротора на 1°. Затем гири 7 перемещают на вторую площадку 6, ротор должен возвратиться в исходное положение, если будет отклонение в весе гирь, то нужно взять среднее значение, провести несколько измерений. При измерении момента трогания в морской воде электродвигатель устанавливают в технологический бак, монтируют устройство для из- мерения, затем заполняют бак искусственной морской водой до погружения подшипников в воду. В случае монолитного вала электродвигателя устройство закрепляют непосредственно к торцу вала через переходную втулку (на чертежах не показано).. После снятия показаний и определения среднего значения веса гирь Fr определяют момент трогания Мтрог и коэффициент трения трогания FTp трог по методике:

Мтрог-FV-I,. (1)

где I - длина плеча коромысла

(2)

Мтрог. - Ртр.трог d/2,

где Ртр.трог - сила трения трогания;

d - диаметр втулки (шейки вала) под- шипника скольжения

Frp.Tpor Fpor ftp.трог ,(3)

где Ррот - вес ротора.

Приравняв (1) формулу к (2) с учетом (3), получим:

5 Ю 1520 5

30 35 40 45

50

Ттр.трог

Fr -I

(4)

55

FpOT d/2

Коэффициент трения трогания по формуле (4) будет в несколько раз больше коэффициента трения в подшипниках при установившемся режиме.

Это увеличение можно определить из соотношения момента трения в установившемся режиме к моменту трогания.

Момент трения при работе электродвигателя определяется из потерь на трения в

подшипниках, то есть: р. МТр.подш 975 -- ,(5)

где Р - потери в подшипниках в кВт;

щ - синхронная частота вращения, об/мин.

Разделив формулу (1) на формулу (5), получим количественное значение увеличения коэффициента трения трогания по отношению к коэффициенту тления при работе электродвигателя

Мтрог тЧр.трог Fa I П1

т м

тр.подш

ттр

975 Р

Определение момента трогания по предлагаемому техническому решению отвечает реальности и эти результаты необходимы для расчета пускового момента электродвигателя, который запускается при условии,если

Мпуск Мтр.трог + Мдин ,

где Мдин - динамический момент, определяемый маховыми массами ротора.

При отсутствии трения в опоре серьги 3 в данном случае на плече коромысла 1, равном 200 мм, и веса гирь до 5 кг, ошибка измерений составляет 300 мГс или 0,3 Гц, что соответствует большой точности и отвечает требованиям ГОСТ 23676-79.

Технико-экономические преимущества заявленного способа по сравнению с прототипом состоят в повышении точности и качества измерений коэффициента трения трогания электрической машины, результаты которых необходимы для расчета пусковых моментов указанных машин. Кроме того, заявленный способ применим для любых типов электрических машин при изме- .рении коэффициента трения трогания на воздухе, в жидких средах и морской воде.

Формула из обретения Способ определения коэффициента трения трогания электрической машины, включающий использование подвешенных к валу на грузоприемной площадке гирь, отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения точности и качества измерений, электрическую машину устанавливают на

технологическую подставку, обеспечивая необходимую высоту для установи устройства для измерения, затем закрепляют на торце вала электрической машины коромысло с равными по длине плечами и грузо- приемными площадками на концах и закрепленным в середине коромысла, перпендикулярно к нему указателем со шкалой на конце, причем электрическую машину устанавливают так, чтобы середина шкалы

совпадала с острием стрелки указателя, затем на одну из грузоприемных площадок кладут эталонные гири до отклонения стрелки на одно деление, что соответствует повороту ротора на 1°, затем перемещают гири на вторую площадку, ротор при этом возвращается в исходное положение, производят несколько измерений, определяют среднее значение и находят момент трогания и коэффициент трения трогания.

Сущность изобретения: способ включа- етиспользование повешенных к валу натру-, зоприемной площадке гирь. Для осуществления предлагаемого способа электрическую машину устанавливают на технологическую подставку 20, обеспечивая необходимую высоту для установки устройства для измерения, затем закрепляют на торце вала 17 электрической машины 18 коромысло 1 с равными по длине плечами и грузоприемными площадками 6 на концах коромысла, и закрепленным в середине коромысла, перпендикулярно к нему указателем 15 со шкалой 17 на конце, причем электрическую машину устанавливают таким образом, чтобы середина шкалы 17 совпадала с острием стрелки указателя 15, затем на одну из грузоподъемных площадок 6 кладут эталонные гири 7 до отклонения стрелки на одно деление, что соответствует повороту ротора на 1°, затем перемещают гири 7 на вторую площадку 6, ротор при этом возвращается в исходное положение, производят несколько измерений, определяют среднее значение и находят момент трогания и коэффициент трения трогания. 4 ил.

(рмг. 2

Редактор Т. Коляда

Составитель Т. Тропачева

Техред М.МоргенталКорректор П. Гереши