Способ определения полезной мощности на валу нагруженного коллекторного двигателя постоянного тока малой или средней мощности

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при определении полезной мощности на валу нагруженного на технологический аппарат коллекторного двигателя постоянного тока. Задача изобретения - повышение точности. Результат достигается тем, что полезную мощность на валу нагруженного коллекторного двигателя постоянного тока малой или средней мощности определяют как разность измеряемой мощности, потребляемой двигателем, и мощности полных потерь. При этом последнюю рассчитывают с помощью математической модели, параметры которой определяют статической обработкой результатов измерения режимов двигателя на холостом ходу. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения полезной мощности на валу, нагруженного на технологический аппарат, коллекторного двигателя постоянного тока.

Известен способ [1] , в котором полезная мощность Р2 на валу двигателя определяется как разность потребляемой двигателем мощности Р1 и суммарной мощности потерь P_п в двигателе. При этом P_п определяется расчетно по конструктивным параметрам двигателя, либо экспериментально. Первый способ непригоден в условиях эксплуатации по причине отсутствия необходимых параметров в паспортах двигателей. Второй способ предполагает испытания двигателя при заранее известных нагрузках, что не всегда возможно, если двигатель подключен к технологическому аппарату. Оценка полезной мощности по потребляемой и паспортному значению КПД приводит к большим погрешностям.

Задачей изобретения является повышение точности.

Решение поставленной задачи достигается тем, что измеряют потребляемую двигателем мощность, определяют мощность полных потерь, а искомую мощность на валу получают как разность между потребляемой мощностью и мощностью полных потерь, причем мощность полных потерь рассчитывают с помощью математической модели, для определения параметров которой варьируют на холостом ходу двигателя при известной температуре его напряжением питания, током якоря и числом оборотов, выполняют измерения режима и производят статистическую обработку результатов измерения. Параметры математической модели для полных потерь мощности при иных значениях температуры определяют путем экстраполяции.

Способ осуществляется следующим образом.

Потери P_п в коллекторном двигателе постоянного тока определяются четырьмя параметрами: Р_п=f(U, I, n, Т), где U - постоянное напряжение питания двигателя; I - ток в якоре двигателя; n - число оборотов вала двигателя; T - температура двигателя.

Потери в аппарате зависят от n, T и их можно включить в Р_п.

При незагруженном аппарате (т.е. на холостом ходу) путем вариации U, I, n выполняют измерения режима при известной температуре Т. Статистической обработкой получают математическую модель для Р_п (например, в виде регрессии). Для иных значений Т используют экстраполяцию.

Когда аппарат загружен и выведен на рабочий режим, непрерывно измеряют мощность Р1, потребляемую двигателем, а мощность Р2 на валу двигателя вычисляют по формуле: Р2= Р1-Р_п, причем дополнительные потери от нагрузки учитываются в модели автоматически за счет увеличивающегося тока якоря.

Формула изобретения

1. Способ определения полезной мощности на валу нагруженного коллекторного двигателя постоянного тока малой или средней мощности, согласно которому измеряют потребляемую двигателем мощность, определяют мощность полных потерь, а искомую мощность на валу получают как разность между потребляемой мощностью и мощностью полных потерь, отличающийся тем, что мощность полных потерь рассчитывают с помощью математической модели, для определения параметров которой варьируют на холостом ходу двигателя при известной температуре его напряжением питания, током якоря и числом оборотов, выполняют измерения режима и производят статистическую обработку результатов измерения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что параметры математической модели для полных потерь мощности при иных значениях температуры определяют путем экстраполяции.