直线感应电动机的性能检测

叶  炬  胡敏强(东南大学)

杨正林(江苏工学院)

 

1直线同步感应器数显表检测系统

 

    检测系统由直线电机、同步感应器定滑尺及其机械安装、st2数显表和可控硅调速系统组成。3极6槽双绕组单相管型直线电机的参数如下：

 

    初级长度：140mm  铜层厚度：1mm

    齿  距：19mm  槽深：13.25mm

    次级外径：14mm  气隙长度：o.25mm

    每槽线圈匝数：140匝初级外径：43mm

 

    直线电机和同步感应器定、滑尺的连接固定如图1所示。直线电机的外壳固定在平板上，滑尺通过圆簧片连接于平板上，平板和定尺之间的距离可用滑轮调节。

    st2数显表是一种鉴幅型数显表，它与周期为2mm的直线感应同步器组成鉴幅型闭环测量系统，其原理图参见使用说明书。

 

    可控硅调压调速系统电路图如图2所示。

    可控硅调速系统和数显表构成速度闭环控制系统。从数显表中引出的速度信号经光耦合电路转换成脉冲信号，由单稳态电路整形为等宽脉冲，滤波电路滤去交变信号后，经比较放大环节中设置的速度值信号比较，再经单稳态电路控制可控硅控制角，从而达到调节直线电机输入端电压，以改变电机运行速度。

 

2直线感应电动机性能实测装置

 

    准确测取直线电机的各种特性曲线是有一定困难的，主要是受场地和设备的限制。在试验中，采用了光电测速系统和悬臂梁传感器测力系统测取直线电机在各种输入电压和不同负载条件下的力一速度特性曲线。直线电机的电磁力通过悬臂梁传感器测量，直线电机的运行速度由光电检测系统测取，信号同步输入磁带记录仪中。直线电机的牵引负载由悬挂的砝码通过滑轮转变成直线电机的水平负载。直线电机的测试系统框图如图3所示，图4为测试设计的台架。

    试验测试了外施电压为正弦波时在不同负载下直线电机的运行速度和电磁推力。改变可控硅调压系统中可控硅的控制角，以测试电机的起动推力和不同速度下的电机电磁

    1．悬臂梁2～13。支架6．光栅7．光电检测系统8．直线电机初级14．直线电机次级15．砝码推力。改变绕组并联的裂相电容值。以改变两初级绕组电流的对称性，从而影响到直线电机的运行特性，测试不同裂相电容值下的电机初级电流、起动推力和f一5曲线。试验数据通过hp2816和so375联机处理。通过上述的装置和措施，成功地测得了可控硅调压不对称相电流单相管型直线感应电动机的各种特性曲线。

 

    光电检测系统由光源、光栅和光电传感器组成，其光路如图5所示。

    鞍马置于电机外壳的上端。由滚珠限位，以保证在电机运行过程中光路的均匀性。鞍马的一端放置光源，另一端放置一块和光栅等间距的遮光孔板，外侧放置光敏三极管。光线通过光栅照射到光敏三极管上。电机运行时，光源对准光栅槽，光敏三极管导通，输出一个光脉冲。当光源对准光栅齿时，光敏三极管不导通。光栅与光敏三极管之间的遮光孔板用以挡住散射光。光脉冲通过施密特触发器整形后输入到磁带记录仪中，从而记录下一段时间间隔内电机运行的位移，进而可得到电机的运行速度。光电电路如图6所示。

    如果图4电机次级一端用螺母固定于悬臂梁上，另一端用轴承座支承，则电机初级运动时，次级能自由移动。由于电机是往复运动的，悬臂梁两面均贴有应变片，以测量电机的电磁推力和拉力。试验选用yd-15动态仪测量应变力，标定后的力与电压之比为k=31.746n／v。考虑电机运行时电机的初级和光栅间的摩擦力厂，和端盖