交流異步電動機滑差率測試數顯裝置

顏世恒(長春市電訊設二廠)

l  引言

    交流異步電動機滑差率(或稱轉差率)是電機設計的主要經濟技術指標，要求測試準確。本文介紹一種測試交流異步電動機的數顯裝置，測量誤差為0．01％，在-35～55℃下均可工作。

2滑差率測試原理

    交流異步電機正常工作時的轉子轉速行與旋轉磁場的同步轉速珂。方向相同，但轉速總是小于以n0，nc與n之差稱為滑差(或轉差)。(n0一n)的存在是異步電機運行的必要條件，將滑差(n0一n)表示為同步轉速n0的百分值稱為滑差率(或轉差率)用s表示為:

   

  

    根據滑差率的定義，滑差率可寫成:

    假設旋轉磁場同步轉速n0為1時測量，則式(1)變為；

 

    由式(2)可知，測量電路即可大為簡化。假設各極電機的同步轉速如下:

    2極電機  n02=1r／o．02s

    4極電機  n04=1r／o．04s

    6極電機  n06=1r／0．06s

    8極電機  n08=1r／o．08s

    10極電機  n10=1r／o．1s

  對應電機異步轉速為：n2<1r／o．02s，，n4

  

 1一n10，單位為r／s，消去n2、n4、n6、n8、n10,均可表示一個區間同為o.1的變數。因此，可用一數來表示．設這個數為，n則表示滑差率的通式為；

  

    上式為簡化后的滑差率計算式，不能直接用于測量電路。但對滑差率的測量，在測試電路上作一合理補償，便可得到準確的測試結果。

3測試裝置電路

    整機線路包括信號檢測、整形、2倍頻、5倍頻、門控、封鎖雙穩、時基脈沖控制門、加減計數器、譯碼顯示、電源等單元(見圖1)。

3．1滑差率的測定

    當開關k1置1的位置時，可測量滑差率。傳感器檢測的信號經整形電路、2倍頻電路倍頻后送控制門。另一路交流信號經整流后送分頻電路分頻(根據電動機的極數選取分頻數)，然后送控制門與封鎖雙穩的控制門電路。當控制門一打開，檢測信號通過，送計數器進行減法計數，再送譯碼顯示單元進行顯示，測量數值。當下一分頻脈沖來到時，控制門關閉，這時封鎖延時，清零單元發揮作用，使測量數值經過2s顯示后清零，為下一次測量作好準備。這樣便完成了一次測量(見圖2)。

  

 

3．2轉速的測量

    開關k1置2位置可測量轉速或各種交變信號。傳感器檢測的信號經分頻電路分頻后送控制門，時基信號經分頻單元分頻后送到門控制電路進行門的開閉控制。檢測信號經控制門后送譯碼顯示單元顯示測量結果，然后門控制電路經封鎖雙穩、延時清零單元進行顯示延時、清零，為下一次測量做好準備(見圖3)。

   

4電路分析

4．1光電轉換電路

    本裝置采用通用的光電檢測傳感器，但傳感器發出的信號在脈沖的上升沿或下降沿往往產生許多抖動的尖脈沖，這些尖脈沖嚴重地干擾了測量的準確性。波形如圖4a所示，為了消除邊緣抖動，該裝置利用斯密特”回差特性”，經斯密特觸發電路的整形得到一個理想的矩形波。工作波形如圖4b、c所示。

 

4．2倍頻單元

    為了縮短檢測時間，對傳感器檢測的信號進行倍頻，相當于檢測信號增加1倍，檢測時間減少1／2。例如2極電機的同步轉速為3 000r／rain(50r／s)要達到覆蓋系數正上，所需要的時間為：