如何进行电机转动惯量测定试验之二

电机转动惯量的测定方法有多种，不同的方法适宜不同的电机，测量的精度也有一些差异性。在前面的推文中我们介绍了计算法和单钢丝法测定转动惯量的内容，今天Ms.参与大伙谈谈另外三种测定常用方法：双钢丝法、辅助摆摆动法和空载减速法。

双钢丝实测法

双钢丝实测法和单钢丝实测法相比，具有试验成本低、准确度高的优点，因此实际应用较多，但安装较复杂。

● 转子悬挂要求

将被试转子用两条相同长度的钢丝垂直悬挂于一个支架下，应使被试转子的轴线保持在竖直方向。钢丝的长度一般应不超过2米，其目的在于减少因扭转摆动时引起钢丝长度的变化。为了便于安装，钢丝上下两端的距离可以不等宽。钢丝直径的选择原则同单钢丝法。

● 试验步骤

（1）将转子由静止状态旋转到不足10°的角度后松开手，让其钢

丝的扭力自由来回旋转摆动。用与单钢丝法同样的方法测定出几个

摆动周期的平均值T。

（2）用式（1）计算求出被试转子的转动惯量J（kg·m²）。

式（1）中：

T——摆动一个周期的时间（s）；

m——转子质量（kg）；

g——重力加速度，g=9.8m/s²；

a——两钢丝上端距离的一半（m）；

b——两钢丝下端距离的一半（m）；

L——钢丝两端竖直方向距离（m）。

辅助摆摆动实测法

对已装成整机的电机转子或较大的转子，可采用辅助摆摆动实测法测定其转动惯量。该方法操作较容易，但精度较差。为了校核试验的准确度，可采用不同质量的摆锤重复测定一个转子的转动惯量值，取较稳定的数值作为试验结果。

●对电机的要求

转子按正常方式安装在电机中。为了保证电机转子转动灵活，必须采用滚动轴承，并且进行必要的润滑。若电机为滑动轴承，则必须将转子单独架在平衡机上。对装有电刷的电机，测试时必须将电刷全部提起。

●对辅助摆的制作和安装要求

辅助摆由摆锤和连杆组成。摆锤呈圆柱形，其质量应在能克服被试电机转子的转动惯量的前提下尽可能轻，一般设计成其转动惯量不大于被试电机转子的转动惯量的10%。

连杆的质量应尽可能轻，最好用木料制做。其长度按电机的大小来选择，对10kW以上的电机，摆动周期控制在3-8s以内；对1~10kW的电机，摆动周期按1~3s控制。

将辅助摆牢固地安装在轴伸上，使辅助摆能自然下垂，并使其轴线与竖直线重合。

●实测步骤

（1）摆动摆锤，使其抬起后与竖直线所成角度在15°内。放开摆锤，让其像钟摆一样自由摆动。记录2~3个摆动周期所用时间并求出一个周期的平均值T(s）。

（2）计算求取转子的转动惯量J（kg.m²）。设连杆的质量很小，可以忽略，采用式（2）求转子的转动惯量。

式（2）中

M_a——摆锤的质量（kg）；

a——摆锤重心到电机轴线的距离（m）；

T—— 一个周期的平均值（s）；

g—重力加速度，g=9.8m/s²。

空载减速法

本方法适用于组装后的100kW及以上的电机。其优点是不需要任何的辅助装置，且无论电机采用何种轴承，都可以进行测定，所以更适用于较大的电机；缺点是事先需测出被试电机的机械损耗，为此，需要一定的仪器设备和试验能力。

●试验前的准备工作

试验前，要将被试电机空转一定时间，使其机械损耗达到稳定状态，并测出电机的机械损耗P_m。

●试验步骤和注意事项

（1）用提高电源频率（对交流电机）、提高电压或减少励磁（对直流电机）或其他机械拖动等方法，使被试电机的转速超过其额定值的1.1倍，然后，切断电源或脱离原动机，让电机自行减速停转。

（2）在电机转速从1.1倍下降到0.98倍额定转速，或从1.05倍下降到0.9倍额定转速的过程中，精确测量下降的转速差Δn（r/nin)及Δn变化所用的时间Δt（s）。

为了能准确地读取电机的转速，最好采用能直接观看到转速连续下降过程的转速表，如离心指针式转速表。

（3）用上选测得的数据，通过式（3）求取被试电机转子的转动惯量J（kg·m²）。

式(3)中:

P_m——被试电机的机械损耗（W）；

n_s——被试电机的同步转速（r/min）。

（4）当被试电机不能超过额定转速时，可在1一0.8倍额定转速之间测定。这时的P_m应为0.9倍额定转速时的机械损耗值。

 以上非官方发布内容，仅代表个人观点。