Способ определения электромеханической постоянной времени двигателя постоянного тока

 

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 25,08.72 (21) 1822753/24-7 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 24.03.77 (51) M. Кл. G Olr 27/02

Н 021с 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.39:621. .313.13.024 (088,8) (72) Автор изобретения

Б. П. Рязанов (71) Заявитель

Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ

ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известны способы определения электромеханической постоянной времени двигателя постоянного тока, наиболее распространенными из которых являются графический или осциллографический способ измерения по имеющейся кривой скорости вращения вала при разгоне и расчетный способ нахождения электромеханической постоянной времени двигателя по имеющимся характеристикам собственно двигателя и находящейся íà его валу нагрузки. Однако такие способы сложны и недостаточно точны.

Предлагаемый способ позволяет упростить процесс определения электромеханической постоянной времени двигателя. Это достигается тем, что последовательно с якорем двигателя и источником входного сигналя напряжения поочередно подключают два дополнительных резистора, величина сопротивления одного из которых вдвое больше другого, осциллографируют приращения падений напряжения на них при скачкообразном приращении входного сигнала, по осциллограммам определяют интервалы времени, прошедшие с моментов появления приращений входных сигналов напряжения до моментов достижения приращениями выходных сигналов падения напряжения значения 0,37 их амплитудных величин относительно установившихся уровней, а величину электромеханической постоянной времени бнблиотом

1» 477364 двигателя определяют по разности между удвоенным найденным интервалом времени, соответствующим меньшему дополнительному резистору, и интервалом времени, определен5 ным для большего дополнительного резистора

На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема устройства для осуществления описываемого способа; на фиг. 2 — диаграммы: а — входного напряжения источника устрой1О ства, б — выходного напряжения устройства

В устройство (см. фиг. 1) входят испытуемый двигатель 1, источник 2 входного напряжения U„,, ключ 3, поочередно замыкающий клеммы 4 и 5 или 6 и 5 схемы, дополни15 тельные резисторы 7 и 8 (й; и R„) и фильт11ующий конденсатор 9, предназначенный для снижения уровня коллекторных пульсаций в выходном сигниле U„,„,,устройства. Выходной сигнал, снимаемый с;клемм 10 и 11, несет HH формацию 0 Велич!!1!е электромеханическо!! постояснной времсни исследуемого двигателя.

Двигатель сможет быть представлен схемой замещения, состоящей нз последовательно соединенных источника э. д. с. якоря е и омиед ческого сопротивления якоря 011

В отсутст1вие фи IbTp) þùåãо конденсатора 9 электромеханическую постоянную времени двигателя определяют следующим оора30 зом.

477364

Пусть ключ 3 соединяет клеммы 4 и 5 схеиы. Тогда, если в момент времени 11 (см. фиг, 2, а) входное напряжение У,„источника 2 получает скачкообразное приращение Uo, то по мере разгона двигателя приращение выходного напряжения, определяемиое,по отношению к начальному з»начению и снимаемое с клемм 10 и 11 схемы, изменяется по закону

3 — 1»

AU„„(t) = U," e Тл»11+а") . где

U;= Uo

1+а" — начальный выброс прираще ния выходного напряжения (см. фут, 2, б); о

R, коэффициент пропорциональности;

Т „, — электромеха ническая постоянная .времени дв»итателя;

1»»(t — tI) — единичный скачкообразный сигнал.

В момент времени t=t, 4 — f, л»»„,„»»,) = »» ., »., i»+ ")

° е — = 037 U,".

= U".

Таким образом, задавшись величиной

ЛУ,, (t, ) 0,37 Uj, по осциллограмме

AU„„,, (t) можно найти момент времени t., а затем определить |величину электромеханической постоя»иной времени двигателя, воспользовавшись соотношением

t.) — t

7„= - (t t )

J +»»

Исключая из выражений (1) и (2) величину R, получают

Ro (f tI) R»» (t» t»)

Т,,—, — (3) о» о

Т»», »», (о t>) (1)

1+а" R»»iR

При осциллографическом определении момента времени 1., более удобно отмерять контрольный уровень для AU,„„. (t) не от начального значения U, (t), а от вершины экспоненциального импульса. При этом величина контрольного уровня равна 0,63 U " (см. фиг. 2, б).

Если .переста вить ключ 3 в положение, соответствующее замыканию клемм 6 »Н 5 схемы с тем, чтобы резистор 7 оказался последовательно включенным с якорем двигателя, и повторить эксперимент по изложен ной методике, то электромеханическую постоянную времени двигателя можно определить,по формуле

l0

Из расчетной формулы (3) следует, что при использовании измерительного устройства для определения электромеханической постоянной времени двигателя по схвме на фиг. 1 величину Т, находят, не измеряя омичеокого сопротивления якоря и общего»момента инерции подвижных частей привода, приведенных к валу двигателя. Если выполнить условие R, = 2R,, то формула для нахождения Т„принимает вид

Тл» = 2 (1 — tI) — (t2 — tl) (4) 15

05 т. е. величина электромеханической постоянной времени двигателя определяется разностью между удвоенным интервалом времени, прошедшим с момента появления приращения входного сигнала до,момента досвижения приращением выходного сигнала значения 0,37 его амплитудной величины относительно установившегося уровня, соот ветствующим меньшему дополнительному резистору, включенному, последовательно с якорем двигателя, и аналогичным интервалом времени, определенным для большего дополнительного резистора.

Проведенный эксперимент показал, что из. мерять величины интервалов (1,,", tI) и (tz, 1,) времени очень трудно вследствие наличия значительных шулемов,,возникающих при коммутац ии коллекторных пластин двигателя.

Включив между клеммами 10 и 12 схемы фильтрующую емкость 9 (см. фиг. 1), удается понизить уровень шума. Например, для двигателя типа ДПМ-25-Н1-01 при сопротивлениях Я, = 40 Ом и R, = 20 Ом величина фильтрующей емкости 9 может быть равна

200 мкФ. Погрешность измерения при этом меньше - 10 .

Предмет изобретения

Способ определения электромеханической постоянной времени двигателя постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения, последовательно с якорем двигателя и источником входного сигнала, напряжения поочередно подключают два дополнительных резистора, величина сопротивления одного из которых вдвое больше другого, осциллографируют приращения падений напряжения на них при скачкообразном приращении входного сигнала, по осциллограммам определяют интервалы времени, прошедшие с»иоиентов появления приращений входных сигналов напряжения до моментов достижения .приращениями выходных сигналов падения напряжения значения 0,37 их амплитудных величин относительно установившихся уровней, а величину электромеханической постоянной вреиени двигателя определяют по разности между удвоенным найденным интервалом времени, соответствующим меньшему дополн|ительному резистору, и интервалом времени, определенным для большего дополнительного резистора.

Фиг 7

0,63

Фиг 2

Составитель И. Днепровская

Техред М. Семенов Корректор А Галахова

Редактор А. Пейсоченко

Заказ 7492

МОТ, Загорский филиал

Изд. № 1652 Тираж 902 Подписное

ЦНИИГ!И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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