转动惯量是指刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,是衡量电机响应能力和灵活性的指标之一。其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。可说是一个物体对于旋转运动的惯性。转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,描述角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。 变频电机转动惯量测定包括悬挂转子摆动法、空载减速法、辅助摆锤法,本文根据相关电机试验标准介绍变频电机这三种转动惯量测试方法的测试内容。 一、悬挂转子摆动法测定转动惯量 1.单钢丝法测定转动惯量 采用单钢丝扭转摆动比较法测定电机转子的转动惯量。 选择密度均匀的金属制成假转子,假转子形状应为简单的圆柱体,以便能用式(1)较**计算出假转子的转动惯量。假转子的质量应能将所选用的钢丝拉直且钢丝不变形。把假转子可靠地悬挂在长度l≥0.5m的钢丝一端,钢丝的另一端固定在支架上,钢丝轴线应与假转子轴线同心且垂直地面。 将假转子绕心轴扭转一个适当的角度,仔细测量往复摆动次数N及所需时间t(s),求得摆动周期平均值T’(T’=N/t)。被试电机转子在相同的条件下,重复上述试验,按上方法求得其摆动周期的平均值T,按式(2)计算被试电机的转动惯量J。 假转子的转动惯量J’(kg*㎡)由式(1)计算: ——(1) 式中: m——直径D部分的圆柱体质量,单位为千克(kg); D——圆柱体直径,单位为米(m)。 被试电机转子的转动惯量J(kg*㎡)按式(2)计算: ——(2) 式中: T——被试电机转子的摆动周期平均值,单位为秒(s); T’——假转子的摆动周期平均值,单位为秒(s)。 2.双钢丝法测定转动惯量 用两根平行的钢丝将被试电机转子悬挂起来,使其转轴中心线与地面垂直。扭转转子使其产生以轴线为中心的摆动。距转轴中心线的扭角应不大于10°。仔细测取若干次摆动所需的时间,求出摆动周期的平均值T。转动惯量J(kg*㎡)按式(3)求取: ——(3) 式中: l——钢丝的长度,单位为米(m); m——被试电机转子的质量,单位为千克(kg); g——重力加速度,单位为米每二次方秒(m/2^s); a——两钢丝之间的距离,单位为米(m)。 二、空载减速法测定转动惯量 此法用于测定功率为100kW以上上机的转动惯量。 试验时,使被试电机的转速升高并超过同步转速,然后,切断电源或脱开驱动机械,在1.1倍~0.9倍同步转速范围内,测定转速变化n(r/nin)所需的时间t(s)。转动惯量J(kg*㎡)按式(4)计算: ——(4) 三、辅助摆锤法测定转动惯量 此法用于测定具有滚动轴承电机的转动惯量。 将一个质量已知的辅助摆锤用质量尽可能小的臂杆固定于被试电机转轴端面中心上,摆锤臂杆应与轴线成直角。当转轴上带有皮带轮或半个联轴器时,也可用它们固定摆锤。 试验时,摆锤的初始位置与静止位置的偏移应不大于15°,在开始摆动后,测量2~3次摆动所需的时间,求出摆动周期的平均值。以摆锤通过静止位置的瞬间作为测量摆动周期的起始点。转动惯量J(kg*㎡)按式(5)计算: ——(5) 式中: m——辅助摆锤的质量,单位为千克(kg); r——辅助摆锤的重心到转轴中心线的距离,单位为米(m); T——辅助摆锤摆动周期的平均值,单位为秒(s)。 对功率为10kw~1000kW的电机,选用辅助摆锤时,应使摆动周期3s~8s。为了校核,建议在摆锤质量略有不同的情况下重复进行测定。 |
只有看不见的敌人,才是真正的敌人,而电老虎正是这样的敌人。安全第一,预防为主。安全来自警惕,事故出自麻痹。
时刻记住安全第一,没有什么比安全更重要,安全主要是人身安全和设备安全,生命属于我们只有一次,用户的设备非常珍贵,我们没有理由不珍惜。我们的现场调试是高空作业,带电作业,吊重作业,每一个环节都危险重重,危机四伏,容不得我们半点马虎大意。有些错误仅仅损坏测试仪器,有些错误仅仅损坏设备,有些错误却会留下终生的遗憾,甚至要了我们的命,这些错误连让我们后悔的机会都没有。所以不安全不工作,不安全不调试,安全无小事。
1、无电当作有电看,永远都要先验电,后操作。注意:既然是故障,什么都可能发生,在我们眼里没有一样是可靠的,相信的只能是自己的眼睛和自己的判断,而正确的判断是建立在丰富的现场电气工作经验基础之上。
2、正确使用电工仪器,特别是万用表。万用表有指针式和数字式两种,现场中都有应用。万用表要测量准确,特别是电压档,要先插入220V电源试一下,读数和量程是否准确;打到电阻档,红黑表笔短接一下,看表针是否回零。我们一般使用电压档(测量电压)和欧姆档(测量通断),一定注意把表笔插入这两个档位的相应插孔中,否则如果插入电流档的插孔中测电压时会引起短路。万用表的电池要电量充足,可带一块备用电池。注意不要用电阻档测电压,不能超量程测量。
3、停电后再验电,一定要养成习惯。注意断路器不能作为隔离开关之用,即使断路器手柄扳到关断(OFF)的位置,断路器的出线端也可能带电,一定要用万用表测量一下。
4、变频器在刚切断电源后,直流母线上也带电,因为放电电容放电有一个过程,存在危险电压,5分钟后才能放电完毕。变频器在切断电源后不能立即送电,如果频繁用切断变频器电源来起停变频器,会损坏变频器,可用变频器启停端子来控制变频器启动和停止。带电部位主要是变频器的进线端、出线端,制动单元的进线端、出线端、制动电阻器。
5、检查总停按钮和停止按钮,是否能能够灵活断电,它们是一种保护性元件,一定要灵活可靠。检查起升机构的制动器是否灵敏、可靠制动,制动器制动可靠是吊重安全的*大保证。
6、注意静电对电子电气设备的影响,不要用手去摸电路板。也要注意静电伤人,尽量不要用手去触摸电气元件。在冬天等干燥季节尤其要注意。
7、各电气元件要按规定做好接地防护,正确的接地对防干扰防电击非常必要。整机也要按照要求进行正确接地。
8、注意不要让异物掉入变频器、调压调速器、plc等电气设备的内部,尽量不往上面放东西。
9、调试时要采取必要的防护措施,如戴安全帽、戴绝缘手套、穿绝缘胶鞋,司机室、控制屏旁边要放置灭火器等,以备不时之需。
10、不要食用饮用不洁食品和饮料,不住黑旅馆,不坐黑出租。保持健康身体,旺盛精力,全神贯注进行调试。吃好睡好,出门在外要保重自己的身体。
11、对受湿受潮的设备不能进行调试,若强行调试,人容易触电,设备容易损坏,要等设备完全干透后才能进行调试。
12、要注意转动的部分(如卷筒、大小车轮、电动机输出轴、联轴器、钢丝绳、滑车、制动器、栏杆门等)都有危险存在,不能在旋转部位停留,不能在有危险隐患部位停留。
13、在上下车攀爬梯子时一定要抓稳扶牢,不能冒险行事。上下车要按次序进行,不争不抢。
14、开动大车小车和起升时要按动电铃,警告车上人员,有危险因素不开车,车上车下人员都处在安全位置才开车。现场不管谁让停车都要马上停车断电。
15、电气设备周围、上下车梯子、走台上清洁不湿滑,要清理干净障碍物。要注意大小车和滑车的轨道上不能有障碍物。
16、不能用身体触及带电部位,要有适当的防护措施,衣服要紧身,尽量戴手套和穿绝缘鞋,工具要安全可靠。
17、不能在车上嬉戏打闹,注意叮嘱他人注意安全,互相提醒。不能在扶梯处逗留,不能依在栏杆上休息。
18、不能向车下扔东西,固定好调试工具,避免工具掉落伤人。调试工具要存放好,防丢防盗。每天调试完毕后要把电气室门、司机室门锁好,各电源关断。
19、防止设备短路(对地短路,相间短路),防止火灾,做好防护。接线端子间有适当的电气安全距离,各相导线要有断路器保护。
20、对电气设备调试中潜在的可能危险要有充分的认识,并有适当的应急措施和防护措施,要防患于未然。个人时刻要有安全意识、忧患意识和健康意识。自觉接受和服从施工现场安全人员的安全监督、检查管理,听从他人的劝告和监护,养成良好的安全习惯。
21、掌握望闻问切的各种技巧,保证人身和设备安全。“望”就是详细检查电气设备外观接线,注意观察电气设备通断状态,观察设备和人员的安全状态;“闻”就是在通电后有无异常气味,有无异常声响,若有及时关断电源,检查气味和声响来源;“问”就是询问故障现象,查出故障的原因;“切”就是及时关断电源开关,分析故障原因,及时排除故障。
22、“四不放过”:对发生的事故原因和性质未查清楚不放过;职工群众未受到教育不放过;整改措施未落实不放过;责任未追究不放过。事故的三个特性:突发性、因果性和潜伏性。事故突发,正确处理;有因有果,防患未然;细心检查,排除隐患。 在电动机里,定子电流是由转子电流和励磁电流合成的,即
I1=I2+I0
式中 I1——定子电流(A);
I2——转子的折算电流(A);
I0——励磁电流(A)。1、电动状态的特点
在电动状态下,定子电流比电压滞后的电角度小于π/2的,在对应的时间内,电流和电压的方向是相反的,实际上,这是定子绕组的自感电动势(反电动势)克服了电源电压而作功,或者说是磁场向电源反馈能量而作功。
因为定子电流比电压滞后的电角度小于π/2,所以磁场向电源反溃能量的时间较短,大部分时间则是电动机吸收电功率,是电源在作功。
2、发电状态的特点
在发电状态下,定子电流比电压滞后的电角度大于π/2,在对应的时间内,是定子绕组的自感电动势克服了电源电压而作功,或者说是磁场在向电源反馈能量而作功。
因为定子电流比电压滞后的电角度大于π/2,所以大部分时间是磁场向电源反馈能量,成为了发电状态。
所以,异步发电机并不能如直流发电机和同步发电机那样,从没有电能“产生”出电能来。异步电机的发电,是在电动机的磁场和电源交换能量的过程中,从电动机反馈给电源的能量比电源输入给电动机的能量较大而已。也就是说,不论是电动状态,还是发电状态,始终存在着电动机的磁场和电源之间交换能量的过程,区别仅在于:当吸收的能量大于反馈能量时,是电动状态,而当反馈的能量大于吸收的能量时,是发电状态。