交流异步电动机滑差率测试数显装置

颜世恒(长春市电讯设二厂)

l  引言

    交流异步电动机滑差率(或称转差率)是电机设计的主要经济技术指标，要求测试准确。本文介绍一种测试交流异步电动机的数显装置，测量误差为0．01％，在-35～55℃下均可工作。

2滑差率测试原理

    交流异步电机正常工作时的转子转速行与旋转磁场的同步转速珂。方向相同，但转速总是小于以n0，nc与n之差称为滑差(或转差)。(n0一n)的存在是异步电机运行的必要条件，将滑差(n0一n)表示为同步转速n0的百分值称为滑差率(或转差率)用s表示为:

   

  

    根据滑差率的定义，滑差率可写成:

    假设旋转磁场同步转速n0为1时测量，则式(1)变为；

 

    由式(2)可知，测量电路即可大为简化。假设各极电机的同步转速如下:

    2极电机  n02=1r／o．02s

    4极电机  n04=1r／o．04s

    6极电机  n06=1r／0．06s

    8极电机  n08=1r／o．08s

    10极电机  n10=1r／o．1s

  对应电机异步转速为：n2<1r／o．02s，，n4

  

 1一n10，单位为r／s，消去n2、n4、n6、n8、n10,均可表示一个区间同为o.1的变数。因此，可用一数来表示．设这个数为，n则表示滑差率的通式为；

  

    上式为简化后的滑差率计算式，不能直接用于测量电路。但对滑差率的测量，在测试电路上作一合理补偿，便可得到准确的测试结果。

3测试装置电路

    整机线路包括信号检测、整形、2倍频、5倍频、门控、封锁双稳、时基脉冲控制门、加减计数器、译码显示、电源等单元(见图1)。

3．1滑差率的测定

    当开关k1置1的位置时，可测量滑差率。传感器检测的信号经整形电路、2倍频电路倍频后送控制门。另一路交流信号经整流后送分频电路分频(根据电动机的极数选取分频数)，然后送控制门与封锁双稳的控制门电路。当控制门一打开，检测信号通过，送计数器进行减法计数，再送译码显示单元进行显示，测量数值。当下一分频脉冲来到时，控制门关闭，这时封锁延时，清零单元发挥作用，使测量数值经过2s显示后清零，为下一次测量作好准备。这样便完成了一次测量(见图2)。

  

 

3．2转速的测量

    开关k1置2位置可测量转速或各种交变信号。传感器检测的信号经分频电路分频后送控制门，时基信号经分频单元分频后送到门控制电路进行门的开闭控制。检测信号经控制门后送译码显示单元显示测量结果，然后门控制电路经封锁双稳、延时清零单元进行显示延时、清零，为下一次测量做好准备(见图3)。

   

4电路分析

4．1光电转换电路

    本装置采用通用的光电检测传感器，但传感器发出的信号在脉冲的上升沿或下降沿往往产生许多抖动的尖脉冲，这些尖脉冲严重地干扰了测量的准确性。波形如图4a所示，为了消除边缘抖动，该装置利用斯密特”回差特性”，经斯密特触发电路的整形得到一个理想的矩形波。工作波形如图4b、c所示。

 

4．2倍频单元

    为了缩短检测时间，对传感器检测的信号进行倍频，相当于检测信号增加1倍，检测时间减少1／2。例如2极电机的同步转速为3 000r／rain(50r／s)要达到覆盖系数正上，所需要的时间为：