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1、62旋转电机转子转动惯量测定方法《中小型电机》2005,32(2)试验与测试旋转电机转子转动惯量测定方法吴晓慧(上海电器科学研究所(集团)有限公司,上海200063)摘要本文分析了旋转电机转子转动惯量的测定方法,比较了当前五种方吴晓慧1971年生,法的优缺点,提出了第六种方法并阐述了其优越性。1993年毕业于上海工关键词旋转电机转子转动惯量业大学电机系电机工程专业,学士学位,工程MeasurementofMomentofInertia师。主要从事中小型电机检测和认证工
2、作。onRotorofElectricalMachineWuXiaohui(SEARIGroupCa.,Ltd.)Abstract:Inthispaper,themeasurementsofmomentofinertiaonrotorofelec-tricalmachineareanalyzed,andtheadvantagesanddisadvantagesofpresentfivemeasurementsarecompared,thesixthmeasurementisputforwardan
3、ditsmeritsarespecified.Keywords:ElectricalmachineRotorMomentofinertia对于最简单的旋转体(如绕中轴线旋转的均1前言质圆柱体),它的转动惯量旋转体的转动惯量是旋转体的物理量之一,12J=mr(1)准确测得旋转体的转动惯量,特别是对需要快速22变换旋转速度或旋转方向的旋转体尤为重要。式中J圆柱体的转动惯量,kgm旋转体的转动惯量是指旋转体内各微元的质m圆柱体的质量,kg量与该微元距转轴垂直距离即旋转半径的平方乘r
4、圆柱体的半径,m积总和(积分)。但现实中的旋转体外形往往复杂得多:轴向每个物体都有相对于某个旋转轴的转动惯各段的半径不尽相同,旋转体的材质也不均一,用量。质量相同形状不同的物体,可以有不同的转式(1)是无法算出它们的转动惯量,只有通过实动惯量,而且是同一物体由于旋转轴不同,相应的验来求得。转动惯量也不同。旋转着的物体也在运动,因此旋转着的物体2旋转电机转动惯量的常用试验方也有能量法简介12E=J2对于电动机或发电机,旋转体就是电机转子式中E旋转体旋转时的能量,J(内转子或外转子)
5、。GB755中规定工作制为S4、J旋转体对应该旋转轴的转动惯量,S5、S7、S8的要求须标明电动机和负载的转动惯2kgm量。目前测量电机转子转动惯量有以下几种方旋转体旋转时的角速度,rad/s法。《中小型电机》2005,32(2)旋转电机转子转动惯量测定方法632.1悬挂转子扭摆法dnN由于额定转速处的很难求得,一般测量此方法又分单系悬挂和双系悬挂两种:dt单系悬挂扭摆法是用一根钢丝先将一个已知从1.1nN到0.9nN之间的时间间隔t,再按下式转动惯量为J
6、的旋转体(或可用式(1)算出转动算出被测转子的转动惯量惯量的旋转体)垂直悬吊,并使该旋转体的轴与PfwJ=91.241(5)钢丝在同一垂线上。固定好后,将旋转体绕转轴nNt扭转一个角度(一般10)并使钢丝仍保持垂直2.3辅助摆锤法状态,松开旋转体后,旋转体便绕旋转轴左右扭此法用于测定具有滚动轴承电机的转动惯摆,记录该已知转动惯量旋转体的平均扭摆周期量。将一个质量已知的辅助摆锤用质量尽可能小T,然后用同一根钢丝将被测转子同样悬吊起来的臂杆固定于被试电机转轴端面中心上,摆锤臂(钢丝的有效悬
7、吊长度应相同),也使其同样扭杆应与轴线成直角。2摆,记录该转子的平均扭摆周期T,则被测转子的TgJ=mr2-r(6)转动惯量可由下式算出422J=J(T/T)(2)式中J转子的转动惯量,kgm双钢丝悬挂扭摆法是用两根垂直相互平行的m摆锤的质量,kg钢丝将转子垂直悬吊起来,并使转子的中轴线位r摆锤(连同摆杆)的圆心到转轴的垂于两根钢丝的正中,然后将转子绕旋转轴扭转一直距离,m个角度(一般10),并使转子的中轴仍在垂直T转子扭摆平均周期,s2状态,松开转子后转子便
8、会绕旋转轴左右扭摆,记g重力加速度,m/s录平均扭摆周期T可用下式求得该转子的转动如果电机轴上已带有半联轴器,则建议用两惯量个质量相同的中心对称的摆锤(如二个中心开孔22maTg的圆柱,孔的直径与半联轴器上的孔径相同)用J=2(3)16l直径与半联轴器螺栓、螺帽等的总质量,r为半联式中m转子的质量,kg轴器孔所在位置的圆周半径,这样计算得到的值a两钢丝之间距离,m还应减去半联轴器的转动惯量,才是被测转子的T转子扭摆平均周期,
