Способ определения механических параметров

 

Cps ;" .,-. т, 1."у .. ° .

ОПИЧ АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сс са Сuкетcккк

Социал истическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24 т 111.1970 (№ 1470586, 25-28) .Ч, Кл, G 0 1 m 1/10 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министрое

СССР

Опубликовано 1З.Х!!.1972. Бюллетень ¹ 2 за 1973

Дата опубликования описания 14.II.1973

УД Ь; 620.1.05: 531.24

j 088.8) Автор изобретения

Е0. В. МухHH

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

МЕХА Н ИЗМА

СОyx с)

)/ У " 1-1

Изобретение относится к области технической механики и может быть использовано в различных отраслях машиностроения прн определешш механических параметров механизмов маломощных электромеханических приводов следящих систем.

Известен способ определения механических параметров механизма привода, заключающийся в том, что исследуемый механизм посредством приводного электродвигателя приводят в движение, измеряют параметры движения ведущего звена механизма и расчетом определяют интересующий механический параметр.

По известному способу исследуемый механизм приводят в гармоническое колебательное движение, измеряют величину крутящего момента, развиваемого приводным электродвигателем в определенные моменты времени, и по заранее известному весу системы определяют координату ее центра тяжести.

Предложенный способ отличается от известного тем, что измеряют скорость вращения ротора электродвигателя на холостом ходу и частоту крутильных колебаний ротора электродвигателя с присоединенным механизмом, при которой амплитуда колебаний в

1/)l 2 раза меньше скорости холостого хода, и по значениям измеренных величин и заранее известным значениям механических пара метров электродвш ателя расчетом определя ют момент инерции механшзма привода.

Эти отличия позволяют без пспользовани дополнительных приспособлений определит момент инерции механизма привода.

Уравнения для определения по предложен ному способу момента инерции механизма присоединенного к электродвигателю, можн

10 получить прп рассмотрении следующих поло жени й.

На критической частоте, как известно, т„,, = 1, 15 где ото — критическая частота, Тд, — электромеханическая постоянна времени электродвигателя.

Тогда критическая частота от„равна:

1 Ми

20 CtJ O

Т1 /лв" хх где /л„— момент инерции якоря электродви гателя, /Ȅ— его пусковой момент, 25 в,-, — обороты холостого хода.

Как известно, модуль максимальной скорост о,„в гармоническом режиме равен:

36221") постоянная

"xx"""О другому:

1т 1 в (2) 60

Относительная максимальная скорость определяется из соотношения ео

1

V т, +1

2 2 и на критической частоте, где Тд, в)о= 1, о) — 0,707.

V/ т2, -02+1

Величины скоростей на критической частоте при работе с инерционной и без инерционной нагрузок на валу равны друг другу:

1 1 1 т .0 q 1 P тд.о +1 где Т вЂ” электромеханическая времени системы, оо — критическая частота с присоединенной инерционной нагрузкой.

Имея в виду, что т 1 11+ 1дв 1 1 тдв 1дв 1дв 1дв где 1 — момент инерции всей системы, 1 — момент инерции присоединенной к электродвигателю нагрузки, можно найти значение I .

По формуле (1) определяется приведенный момент инерции, или приведенный суммарный момент инерции I = " при из" хх " в вестных моменте инерции якоря электродвигателя 1дв, пусковом моменте и, и скорости холостого хода о,;. Значение приведенного, или приведенного суммарного момента инерт о) в ции 1. = I» определить можно и поо) О

По формуле (2) значение приведенного момента инерции определяется при известных моменте инерции якоря I, и критической частоте электродвигателя а,. Таким образом, зная новую частоту а,, по формулам (1) или (2) определяется момент инерции присоединенных масс.

На чертеже показана блок-схема устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство содержит блок 1 питания низкочастотного генератора синусоидальных колебаний, генератор 2 низкочастотных синусоидальных колебаний, например НГПК-2, НГПК-3М или Г3-39, усилитель 8 мощности, например, полупроводниковый, блок 4 питания усилителя мощности, 5

15 г0 г5

55 т1

Испытуемый механизм может содержать электродвигатель 5, тахогенератор 6) редук тор 7 и инерционную массу 8, присоединенную на выходе редуктора.

Для контроля напряжения на выходах тахогенератора и усилителя мощности используются электронные осциллографы 9 и 10, например, типа С1-4.

В зависимости от того определяется ли суммарный момент инерции всего механизма или только какого-то элемента в него входят илн все перечисленные элементы, или только один из них.

Процесс определения момента инерции механизма заключается в следующем.

Подключают электродвигатель привода к источнику постоянного напряжения (на чертеже не показан) и измеряют скорость вращения ротора электродвигателя на холостом ходу при отсоединенном механизме. После этого электродвигатель присоединяют к исследуемому механизму, подключают электродвигатель к выходу усилителя 8 мощности.

Включают блок 1 питания, низкочастотный генератор 2, с выхода которого синусоидальный сигнал подают а вход усилителя мощности, блок 4 питания и усилитель мощности.

Максимальная 3ìïëèòóäÿ напр я>кения Up, оодаоае))ого оа электродвигатель о коитролируется по осциллографу 10, величина которого должна быть равна такому значению напряжения, при котором определены обороты холостого хода электродвигателя.

Изменяя частоту напряжения низкочастотного генератора при постоянной амплитуде

Uq, находят частоту, при которой амплитуда напряжения U>, пропорциональная скорости колебательного движения ротора электродвигателя с присоединенным механизмом, была бы равна 0,707 в.„. По найденному значению частоты о> по формуле (1) определяют приведенный к валу электродвигателя момент инерции механизма.

Таким же способом можно определять момент инерции отдельно взятого датчика скорости или другого электродвигателя, соединенных с валом эталонного электродвигателя, а также отдельно редуктора. В случае определения момента инерции якоря испытуемого электродвигателя о» сам при соответствующей тарировке служит датчиком скорости.

Если известна критическая частота отдельно двигателя оо или его электромеханическая постоянная времени (или она определена по предложенному способу), то приведенный момент инерции механизма может быть определен по формуле (2).

Предмет изобретения

Способ определения механических параметров механизма привода, заключающийся в том, что исследуемый механизм посредством приводного электродвигателя приводят в движение, измеряют параметры движения веду362215

Составитель И. Федотов

Техред Л. Богданова

Редактор М. Макарова

Корректоры: В, Петрова и А. Николаева

Заказ 245/! Изд. № 1002 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2! цего звена механизма и расчетом определяют интересующий механический параметр, отлачающийся тем, что, с целью определения момента инерции механизма, измеряют скорость вращения ротора электродвигателя на холостом ходу и частоту крутильных колебаний ротора электродвигателя с присоединенным механизмо к прп которой амплитуда колебаний в 1/ t 2 раза меньше скорости холостого хода, и IIo значениям измеренных величин и заранее известным значениям механически. параметров электродвигателя расчетом опре деляют момент инерции механизма привода.