電動機飛輪慣量的測量方法及誤差分析
張云輝 沈 瀅（沈陽工業(yè)學(xué)院110015）
1引 言
電動機作為執(zhí)行元件在控制系統(tǒng)及各類隨動系統(tǒng)中起著十分重要的作用，其性能優(yōu)良與否對系統(tǒng)有很大影響。在建立電動機的教學(xué)模型時，有一個重要參數(shù)需進行精確測量，即電樞的飛輪慣量gd2。若該參數(shù)誤差較大，則將影響系統(tǒng)的分析與校正，從而影響系統(tǒng)的運行指標(biāo)。為此，本文討論幾種測試gd2的方法，并以本溪微電機廠生產(chǎn)的s521-d電機為樣機進行實際測試。
2垂重法測gd2fi
將電機固定在工作臺上，如圖1所示，在電機軸上安裝并固定一半徑為r的塑料滑輪（其慣量忽略不計），用光滑的細線將一重量為研的砝碼吊在滑輪上，讓砝碼從距地面h的高度自由下落，測量其下落時間為f，設(shè)電機的靜摩擦阻轉(zhuǎn)矩為mo，忽略線與滑輪之圖1垂重法實驗示意圖間的摩擦。
則有：
為了保證測量精度，討論各參數(shù)對gdz的影響。
2.1滑輪半徑尺的影響
可知，r的精度對gd2的影響很大(r變化百分之一，gd2約變化百分之二)，且應(yīng)取較小值。
2.2砝碼質(zhì)量m的影響
可知，優(yōu)的精度對gd2的影響較大，但可任意取值。
2.3下落高度h對gdz的影響
可知，日的精度對gdz影響較大，且h應(yīng)取較大值。
2.4下落時間￡對gdz的影響
可知，精度對gd2影響很大，且應(yīng)使測試時間f不要過大，但這就和日應(yīng)取較大值矛盾，故應(yīng)綜合考慮。
2.5實測結(jié)果
滑輪半徑r-0. 020 5m，砝碼質(zhì)量m=o．31kg，下落高度=0. 756m。垂重實驗共進行5次，求出下落時間平均值0.725s。
根據(jù)式(4)求得：
3飛升曲線測量法
3.1原理
被測電機加額定電壓空載運行，如圖2所示，則右圖2 電樞電路及飛升曲線
由于f=tm時，z=0.632。故只需測出n=f(t)曲線，即可求出丁m，從而測得：
3.2測量結(jié)果及誤差
為了測得，z=f(t)曲線，選用低慣量高精度空心杯式交流測速發(fā)電機20ck01（忽略其gdz及mo），其輸出斜率為0.2v/(kr/min)，輸出的正弦交流電壓經(jīng)放大、整流及濾波后（變換系數(shù)k -6. 25，利用8051數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對整個起動過程中的輸出電壓進行采樣，采樣時間t- 5ms，共采集100點（此時已達到穩(wěn)態(tài)），從而得到穩(wěn)態(tài)電壓y=4. 7v，于是：
與該轉(zhuǎn)速對應(yīng)的電壓y =2. 97v，從采樣數(shù) |
