Способ экспериментального определения механической характеристики линейного асинхронного двигателя

 

-СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ , основанный на определении скольжения и соответствующего ему тягрвого усилия при заторможенном вторичном элементе, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повЫшения точности , для каждого значения скольжения измеряют распределение амплитуд индукции в немагнитном зазоре по длине двигателя, а также их изменение во времени при подключении обмоток двигателя к источнику напряжения , после чего определяют тяговое усилие по формуле } ,ц О А И 2 в 5o in тяговое усилие для скольгде F,, жения S, измеренное по известному способу без учета втор гчного продольного краевого эффекта; амплитуда индукции, измеВг . 01 ренная в точке i и соответВ .. С/) ствующая времени t С в&,установившееся значение индукции, измеренное в точке i; координата точки i активщ ной зоны индуктора; V. скорость движения, соответствующая скольжении SK ; количество и порядковый П; номер точек, в которых измеряют ИНДУКЦ1ЛО.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (1)) 4.(51) Н 02 К 41/025

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Z б1

Ь бо

) а )

FK Гк и тяговое усилие для скольжения S„, измеренное по известному способу беэ учета вторичного продольного краевого эффекта; амплитуда индукции, измеренная в точке i и соответв -.

ВРО х) /к

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2 1) 36!5766/24-07 (22) 08.07.83 ,(46) 23.05.85. Бюл. И 19 (72) В.П.Титаренко, А.П.Федоров и В.Ф.Шинкаренко (71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей Киевского горисполкома (53) 621. 313. 33 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 845228, кл. Н 02 К 15/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 619996, кл. Н 02 К 15/00, 1977. (54) (57) СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ, основанный на определении скольжения и соответствующего ему тягового усилия при заторможенном вторичном элементе, отличающийс я тем, что, с целью повьппения точ- ности, для каждого значения:скольжения измеряют распределение амплитуд индукции в иемагнитном зазоре по длине двигателя, а также их изменение во времени при подключении обмоток двигателя к источнику напряже- . ния, после чего определяют тяговое усилие по формуле х1 . ствующая времени t установившееся значение индукции, измеренное в точке i; координата точки i активной зоны индуктора; скорость движения, соответствующая скольжении SK, количество и порядковый номер точек, в которых измеряют индукцию.

1 115762

Изобретение относится к электрическим машинам, конкретнее к косвенным способам измерения механической характеристики линейных асинхронных двигателей при заторможенном вторичном элементе.

Известен способ косвенного определения характеристик линейного асинхронного двигателя, основанный на фиксации значений скольжения и со- tO ответствующих ему параметров двигателя, в том числе тягового усилия при заторможенном вторичном элементе, номинальных значений частоты и немагнитного зазора при различных вторич- 15 нык элементах, отличающихся значениями произведения толщины вторичного элемента на электропроводность материала PJ ..

Недостатками данного способа яв- 20 ляются высокая точность из-эа отсутствия учета вторичного .продольного краевого эффекта и ограниченная возможность применения способа— только к электродвигателям с немаг- 25 нигным вторичным элементом.

Наиболее близким к изобретению является способ определения механической характеристики линейного асинхронного двигателя, основанный на измерении значений скольжения и соответствующего ему тягового усилия при питании заторможенного двигателя от преобразователя частоты путем изменения частоты питания от нуля до номинальной при лоддержании постоянным отношения напряжения к частоте f2) .

Недостатком известного способа является невысокая точность измерения механических усилий из-за отсутствия 40 учета вторичного" продольного краевого эффекта.

Цель изобретения — повышение точности измерения механической характеристики линейного асинхронного двигателя путем учета влияния продольного краевого эффекта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу экспериментального определения механической 50 характеристики линейного асинхронного двигателя при заторможенном вторичном элементе, основанному. на определении скольжения и соответствующего ему тягового усилия, для каждого значения скольжения измеряют распределение амплитуд индукции в немагнитном зазоре по длине двигателя, а также вц

F, 1 й

K 0V. i l

Я ь

601 тяговое усилие для скольжения S„, измеренное по известному способу без учета влияния вторичного продольного краевого эффекта, амплитуда индукции, измеренная в точке и соответгде F

ОК

xi ствующая времени

4 7

В . — установившееся значение амплитуды индукции, измеренное в точке х„: — координата точки х активной зоны индуктора;

Vq — скорость движения, соответствующая скольжению Я, п,i - количество и порядковый номер точек, в которых измеряют значения индукции.

На фиг. 1 представлена схема установки для реализации способа, на фиг. 2 — общая компоновка двигателя, характеристики которого подлежат определению.

Индуктор 1 линейного асинхронного двигателя своей рабочей обмоткой

2 подключен к источнику 3 питания.

Вторичный элемент 4 подсоединен к датчику 5 .усилий. На поверхности вторичного элемента расположены датчики индукции 6 подключенные к регистрирующему прибору 7.

В основу способа положена аналогия протекания электромагнитных процессов, происходящих при включении обмоток двигателя с заторможенным вторичным элементом, и электромагнитных явлений, возникающих при входе элементарных участков вторичного элемента в активную зону линейного двигателя.

Рассмотрим элементарный участок х вторичного элемента 4 (фиг.2), Перемещаясь поступательно, он проходит зоны i u n . В зоне отсутствуют внешние поля. В силу этого их изменение во времени в момент подключения обмоток двигателя к источнику напряжения, после чего определяют тяговое усилие из выражения в рассматриваемом элементарном участке не наводятся токи, и он не участвует в электромагнитном взаимодейст— вии с первичными обмотками 2. При входе в активную зону 1 участок ДХ попадает в магнитное поле первичных обмоток 2, нарастающее по длине индуктора 1 в направлении движения вторичного элемента 4. При этом в нем индуктируются токи, которые по закону Ленца, противодействуют нарастанию внешнего магнитного поля.

Если затормозить вторичный элемент 4 допустим в месте. указанном на фиг. 2, а обмотку 2 внезапно под- 15 ключить к сети, то в рассматриваемом элементарном участке вторичного элемента 4 аналогично процессам, возникающим при движении, нарастает индукция и индуктируются токи, противодействующие этому нарастанию.

Поскольку указанные процессы происходят при сохранении постоянства геометрических размеров индуктора

1 и вторичного элемента 4, обмоточных данных, потокосцеплений, характер изменения индукции для обоих режимов идентичный. Для участка Ьх, отстоящего от начала активной зоны на расстоянии х„, потокосцепление в момент времени t, такое же, как и к тому моменту, когда, двигаясь со скоростью V„, указанный элементарный участок вторичного элемента

4 пройдет расстояние х от начала активной зоны при условии, что

= ф (2)

Следовательно, амплитудное значение индукции В@ в точке i, расположенной

40 на расстоянии x от начала активной зоны, имеющее место при движении вторичного элемента 4 со скоростью

Ч, соответствующей заданному скольженню SK, может быть определено по данным статических испытаний из опыта внезапного включения по временной зависимости изменения амплитуд индукции при соблюдении следующих усилий: геометрия, обмоточные данные и

50 электромагнитные параметры двигателя в обоих случаях должны быть одинаковыми, продольная координата х1, в которой измеряется амплитуда индукции в обоих случаях должна совпадать; время, по которому определяется амп7624 4 литуда индукции из опыта внезапного включения, должно соответствовать времени, определяемому по формуле (2).

Тяговое усилие; приложенное к элементарному участку вторичного элемента, равно .

fK, = к-в4., где К вЂ” коэффициент, учитывающий геомет рические размеры и обмоточные данные двигателя.

Учитывая неизменность параметра

f< дня всех режимов работы, получают суммарное усилие, приложенное к вторичному элементу г ,, 6;

61

6о1 где все обозначения соответствуют принятым в формуле (1) .

Для определения тягового усилия линейного асинхронного двигателя необходимо провести серию включений обмотки 2 при параметрах, выбранных для заданного значения скольжения

Sg по известному способу, в каждом из которых фиксировать изменение амплитуд индукции во времени в каждой из и точек В6 = f; (), в которых установлены датчики 5 индукции и значение тягового усилия F®, .

По полученным зависимостям В6

1 — f (t) для каждой точки определяют установившееся значение индукции в данной точке В . и значение индукции, соответствующее времени t = — В .. х

Л у i °

В результате получается пространственное распределение амплитуд индукции по длине двигателя: с учетом вторичного продольного краевого эффекта — множество из и точек с координатами (В6,, х.), без учета этого

1 эффекта — множество из Il точек с коо рдина тами.

Тяговое усилие с. учетом вторичного продольного краевого эффекта определяется по формуле (1) r.o полученным данным.

1157624

Составитель 3. Горних

Техред А.Бабинец Корректор В. Бутяга

Редактор P.Öèöèêà

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3387 /51 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5