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2012-10-25
三相永磁同步电机转动惯的测量具体可分为悬挂转子摆动法、辅助摆锤法、重物自由降落法、空载减速法等。
三相永磁同步电机转动惯量测量的悬挂转子摆动法有单钢丝扭转摆动法和双钢丝扭转摆动法两种。单钢丝扭转摆动法是用密度均匀的金属材料制成简单圆柱体的假转子,按下式计算其转动惯量J1(kg.m²)为J1=1/8mD²。式中m=假转子的质量(kg);D=假转子圆柱体直径(m)。将悬挂转子扭转30°,测取往返摆动次数N及其所需要的时间t1(s)计算其摆动周期平均值,T1=T1/N。以被试三相永磁同步电机的转子代替假转子,重复上述实验,测取被试转子的摆动周期平均值T2.双钢丝扭转摆动法是将被测三相永磁同步电机转子用双钢丝悬挂,扭转转子使其以轴线为中心摆动,扭转角应不大于10°,测取若干次摆动所需的时间,求其摆动周期的平均值T,并测出转子质量,细金属丝的长度L及其间距离S,则转子转动惯量按下式计算。J=T²S²mg/L(4π)²
三相永磁同步电机转子惯量测量的辅助摆锤法(钟摆法)是用质量尽可能小的臂杆将一个质量已知的辅助摆锤固定于被试电机轴端面的中心上,臂杆应于转轴中心线相垂直。当转轴上装有单个联轴器或带轮时,摆锤也可固定在其上面。试验时,使摆锤自其静止位置偏转一个不大于150°的角度,放手任其摆动,以摆锤经过原静止位置的瞬间作为测量的起始点,测2或3次摆次周期的总时间,计算平均值,被试三相永磁同步电机的转动惯量按下式计算:
J=mr(T²g/4π²-r)
式中m----辅助摆锤的质量(kg)
r ----辅助摆锤重心的电机转轴中心线的距离(m)
g----重力加速度(9.8m/s²);
T----辅助摆锤摆动周期的平均值(s)
此法适用于测定具有流动轴承的电机转动惯量。对于额定功率为10—1000km的电机,选用辅助摆锤时,应使摆动周期为3--8s。为了提高测量的准确度,可选用质量不同的几个摆锤重复进行测量,以及互相校核。
三相永磁同步电机转子惯量测量的空载减速法在试验时,使被试电机的转速提高并超过其同步转速,然后切断电源或脱开其驱动机械。此时机械损耗的空载阻转矩和被试电机的转速逐步下降,并按其下降转速曲线来计算转动惯量。此法适用于额定功率为100km以上容量的电机。
重物自由降落法是将被试电机的轴伸端或固定在轴上的联轴器(带轮)上绕若干圈绳索,绳索的一端固定在轴或轮上,另一端系一重物,当重物自由落下时,带动电机的转子转动时准确记录重物下落的高度及其相应的时间间隔,则可计算被试电机的转动惯量之值。