ГЛАВНАЯ

БИЛЕТЫ

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ
СИСТЕМА

БЕРЕЖЛИВОЕ
ПРОИЗВОДСТВО

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ

СИЛОВЫЕ КАБЕЛИ

СИЛОВЫЕ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
ПРИБОРЫ

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ

РУБИЛЬНИКИ И
ПУСКАТЕЛИ

РЕЛЕ

ДАТЧИКИ

ТРАНСФОРМАТОРЫ

ПУСКОНАЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ

 

Измерение частоты вращения электродвигателей

Частоту вращения обычно измеряют центробежными тахометрами или с помощью стробоскопического эффекта.
Центробежный тахометр достаточно точен, удобен в обращении и позволяет измерять частоту вращения в широких пределах (от единиц до десятков тысяч оборотов в минуту). Он снабжен сменными наконечниками, позволяющими присоединять валик тахометра к валу механизма, частоту вращения которого измеряют. Например, для валов с коническими углублениями применяют конусообразные наконечники: резиновые при измерении 'больших частот вращения и металлические граненые при измерении средних и малых частот. При измерении наконечник тахометра прикладывают к валу проверяемого механизма так, чтобы валик тахометра и вал механизма были соосны, и нажимают на тахометр с таким усилием, чтобы обеспечить надежное сцепление наконечника с валом, исключающее его проскальзывание.
При пользовании цилиндрическим наконечником, предназначенным для соприкосновения не с торцом, а с наружной поверхностью вала проверяемого механизма (по образующим), для определения частоты п вращения вала, имеющего диаметр £), следует пересчитать показания тахометра, имеющего диаметр наконечника DT по формуле.
Стробоскопический метод измерения частоты вращения заключается в том, что на вращающуюся часть механизма наносят метки, после чего их периодически освещают с определенной частотой. Если метка кажется неподвижной, частота вращения равна или кратна частоте следования импульсов света. Если метка вращается (в направлении вращения проверяемой части механизма или в противоположном направлении) со скор остью частота вращения соответственно больше или меньше частоты следования импульсов света.
Рассмотрим применение стробоскопического метода для определения величины скольжения 5 и частоты вращения асинхронного электродвигателя Известно, что скольжение или в процентах S= -100/%, где синхронная частота вращения (об/мин), определяемая для асинхронного электродвигателя с числом пар полюсов р, работающего от электрической сети с частотой f переменного тока, по формуле. При частоте тока 50 Гц синхронная частота вращения (об/мин) /2С = 60Х Х50/р = 3000/р.
В простейшем случае для определения скольжения на торец вала наносят метку, например, проводят мелом черту по радиусу и, включив электродвигатель, освещают это место неоновой лампой, подключенной к той же электросети. При этом на торце увидим одну или несколько сдвинутых друг от друга на одинаковый угол полосок, медленно вращающихся в направлении, обратном направлению вращения вала электродвигателя. Число -полосок равно числу пар полюсов электродвигателя.
Если мимо замеченной неподвижной точки за время t проедет т полосок, величина скольжения; зная величину скольжения, нетрудно определить и частоту вращения электродвигателя. Время отсчитывают по секундомеру, а счет полосок, проходящих мимо неподвижной точки, следует начинать не с момента запуска секундомера, а со следующего прохождения полоски. Так, в момент прохождения первой полоски запускают секундомер и вслух произносят нуль, а затем начинают счет проходящих полосок — раз, два, три и т. д. до1 заранее установленного числа их, которое надо отсчитать (обычно достаточно отсчитать двадцать полосок).
Чтобы получить яркое изображение на торце вала электродвигателя, лучше закреплять так называемый стробоскопический диск, на белом фоне которого нанесены черные метки в виде секторов по числу пар полюсов проверяемого электродвигателя. Набор таких дисков (рис. 109, а) с одним, двумя, тремя и четырьмя секторами позволяет определять величину скольжения для электродвигателей с одной, двумя, тремя и четырьмя парами полюсов соответственно. Включение неоновой лампы VL по схеме, показанной на рис. 109, б, способствует повышению яркости и контрастности изображения. Резистор R и дроссель L подбирают так, чтобы напряжения на них были примерно одинаковы, а дроссель сильно насыщен. Диод VD обеспечивает зажигание неоновой лампы 50 раз в секунду и, следовательно, такую же частоту следования световых импульсов.
Определение махового момента и момента инерции двигателя. Включив электродвигатель на холостом ходу (без нагрузки), доводят его частоту вращения до 105—110% нормальной, а если это невозможно, до установившейся частоты вращения холостого хода. После этого двигатель отключают, и он переходит в режим самоторможения. Через равные -промежутки времени измеряют частоту вращения двигателя и по результатам измерений строят график, выражающий зависимость частоты его вращения от времени, прошедшего с момента его отключения (кривая инерционного выбега), и в точке, соответствующей нормальной частоте, проводят касательную к построенному графику. Отрезок на оси абсцисс между точкой, соответствующей нормальной частоте вращения, и точкой пересечения касательной с осью абсцисс отображает в выбранном масштабе постоянную времени Та самоторможения. Если известны потери (механические потери, потери в стали), за счет которых происходит самоторможение двигателя, маховой момент (Н-м2) при нормальной частоте вращения.
Маховой момент агрегата определяют методом частичного сброса нагрузки, т. е. когда агрегат, например, мотор-генератор, вращается с нормальной частотой па и несет некоторую нагрузку Р, толчком сбрасывают часть нагрузки, например отключая часть потребителей от генератора, и через некоторое время после сброса нагрузки измеряют частоту вращения агрегата п и находят приращение частоты.
На основании полученных данных подсчитывают маховой момент. Зная маховой момент, определяют момент инерции двигателя /= GD2/4g.
Построение механической характеристики электродвигателя. Известно, что момент вращения пропорционален изменению частоты вращения двигателя при 'пуске. Для небольшого промежутка времени, за который прирост частоты вращения составил, момент вращения (Н-м) можно достаточно точно определить из соотношения.
Допустим, что получены данные о частотах двигателя на протяжении всего времени пуска и построена кривая 1 (рис. 110), выражающая зависимость частоты вращения двигателя п от времени Ц отсчитываемого от момента включения двигателя в сеть. Разбивают весь интервал времени, в течение которого осуществляется пуск двигателя, на достаточно большое число малых отрезков времени (для удобства построения и расчетов примем эти отрезки времени одинаковыми, порядка У20 всего времени пуска). Для каждого значения времени от начала пуска, кратного величине принятого отрезка времени, определяют приращение частоты (например, для времени от начала пуска, равного 5Аty приращение частоты будет равно А/25) и находят отношение приращения частоты к принятому отрезку времени. По формуле, указанной ранее, подсчитывают соответствующее значение момента вращения и наносят соответствующую точку (кривая выражающую зависимость момента вращения М от времени, а затем, зная текущие значения момента вращения М и частот вращения в разные моменты времени в процессе пуска двигателя, нетрудно построить его механическую характеристику.
Большая часть времени пуска двигателя измеряется секундами и даже долями секунды. За такой короткий промежуток времени невозможно выполнить достаточное количество измерений частот вращения в процессе пуска обычными методами, например центробежным тахометром. Поэтому для получения зависимости частоты вращения электродвигателя в процессе его пуска от времени, отсчитываемого от момента включения двигателя в сеть, применяют осциллограф, к соответствующему шлейфу которого подводится напряжение от преобразователя частоты вращения в электрическое напряжение, пропорциональное частоте вращения.
Одним из таких преобразователей является тахогенератор, представляющий собой небольшой генератор постоянного или переменного тока, кинематически связанный с валом контролируемого механизма.
Определение момента сопротивления приводимого механизма. При 'пуске двигателя вместе с приводимым механизмом его момент вращения должен быть больше момента сопротивления всего агрегата. Избыточный момент, откуда момент сопротивления агрегата.
Маховой момент агрегата несложно получить по формуле, определив постоянную Га агрегата при самоторможении и измерив мощность, потребляемую электродвигателем при нормальной частоте вращения перед отключением его от сети.
Записав значения частот агрегата, соответствующих различным моментам времени от начала его пуска, например с помощью осциллографа, по формуле можно определить значения избыточного момента для соответствующих моментов времени и построить график зависимости избыточного момента времени в период пуска агрегата (рис. 111, кривая 2).
Если построить на том же графике зависимость момента вращения электродвигателя от частоты вращения (кривая 1), то, вычитая для каждого значения частоты вращения агрегата из момента вращения двигателя (кривая 1) избыточный момент (кривая 2), можно получить зависимость, выражающую момент сопротивления агрегата от частоты его вращения (кривая 3). Эта кривая будет всегда идти ниже (при правильно выбранном двигателе) кривой 2.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 
  Разработано специально для texnlit.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.