惯量测功机定义(Inertial Dynamometer)

惯量测功技术原理

惯量测功机测试方法的电机测试过程

影响惯量测功机准确度的因素

惯量测功机定义(Inertial Dynamometer)

惯量测功机(Inertial Dynamonmeter)就是利用电机自身转动惯量M.O.I.(moment of inertia)，测试电机各项性能的系统。

惯量测功技术原理

电机机械方程：

Te=Tload+J*dω/dt+Kn

上式中：Te为电机瞬态电磁转矩，Tload为电机负载，J为电机自身转动惯量，ω为电机机械角速度，dω/dt为电机机械角加速度，J*dω/dt为电机惯性负载，K为电机阻尼系数，n为电机转速，Kn为电机阻尼转矩。

对于传统电机测试系统，令上式中的J*dω/dt——>0 即保持电机转速不变，进行定点测量。这样电机方程就变为

Te=Tload+Kn

为了消除Kn的影响，通常在测量时事先测得额定点下Kn的数据。这样在测试过程中实际使用的方程为：

Te-Kn=Tload

Tload为通过刹车系统或者对拖系统测得的转矩值。

对于惯量测功系统，令上式中的Tload——>0，即不加负载，而利用电机的惯性负载进行测量。这样在测试中的实际使用方程为：

Te-Kn=J*dω/dt

对于利用上式进行测量的测功机，必须满足2个条件：1.测得电机自身转动惯量的准确数值。2.测得电机角加速度的准确数值。

只要上述两个条件满足，电机的特性测试将不会受到电机转速或转矩波动的影响，而对电机进行全范围、全转速段、多功能的测试。

惯量测功机测试方法的电机测试过程

惯量测功法的电机测试过程包括：电机加速、稳态运行、电机减速。

在加速的过程中可以测试：电机转矩VS转速、电机电流VS转速、电机电压VS转速、电机启动时间、电机输入功率VS转速、电机输出功率VS转速、电机效率VS转速、电机功率因素VS转速、控制器效率VS转速等。

在电机稳态运行过程中可以测试：电机转矩纹波、电机转速纹波、电机动态转矩、电机转速频谱、电机转矩频谱等。

在电机减速阶段可以测试：电机齿槽转矩、电机反电动势、电机轴承摩擦、风阻等机械损耗造成的阻力转矩。

影响惯量测功机准确度的因素

测功机的误差主要包括：系统误差、电机状态误差和操作误差。

系统误差主要包含如下几个方面：设备电源波动超过范围引起的误差、设备非线性引起的误差、设备运行环境(气压、温度、湿度、水平等)引起的误差、设备自身引入的压降及相位差等。

上述误差在仪器之间会产生叠加。对于结构复杂的系统需要一一校验。

电机状态误差主要包括：电机输入频率、输入电压与标准值的差异超过限制或波动过大，电机的测试温度超过规定值或者无法稳定，电机运转时的转矩波动和转速波动超过限定值或者无法稳定。

操作误差包括：测试的步骤与设备要求不符产生的测试误差、不同操作人员在电机连接与安装过成中的手势差异造的误差、读数误差等。