电动机飞轮惯量的测量方法及误差分析
张云辉 沈 滢（沈阳工业学院110015）
1引 言
电动机作为执行元件在控制系统及各类随动系统中起着十分重要的作用，其性能优良与否对系统有很大影响。在建立电动机的教学模型时，有一个重要参数需进行精确测量，即电枢的飞轮惯量gd2。若该参数误差较大，则将影响系统的分析与校正，从而影响系统的运行指标。为此，本文讨论几种测试gd2的方法，并以本溪微电机厂生产的s521-d电机为样机进行实际测试。
2垂重法测gd2fi
将电机固定在工作台上，如图1所示，在电机轴上安装并固定一半径为r的塑料滑轮（其惯量忽略不计），用光滑的细线将一重量为研的砝码吊在滑轮上，让砝码从距地面h的高度自由下落，测量其下落时间为f，设电机的静摩擦阻转矩为mo，忽略线与滑轮之图1垂重法实验示意图间的摩擦。
则有：
为了保证测量精度，讨论各参数对gdz的影响。
2.1滑轮半径尺的影响
可知，r的精度对gd2的影响很大(r变化百分之一，gd2约变化百分之二)，且应取较小值。
2.2砝码质量m的影响
可知，优的精度对gd2的影响较大，但可任意取值。
2.3下落高度h对gdz的影响
可知，日的精度对gdz影响较大，且h应取较大值。
2.4下落时间￡对gdz的影响
可知，精度对gd2影响很大，且应使测试时间f不要过大，但这就和日应取较大值矛盾，故应综合考虑。
2.5实测结果
滑轮半径r-0. 020 5m，砝码质量m=o．31kg，下落高度=0. 756m。垂重实验共进行5次，求出下落时间平均值0.725s。
根据式(4)求得：
3飞升曲线测量法
3.1原理
被测电机加额定电压空载运行，如图2所示，则右图2 电枢电路及飞升曲线
由于f=tm时，z=0.632。故只需测出n=f(t)曲线，即可求出丁m，从而测得：
3.2测量结果及误差
为了测得，z=f(t)曲线，选用低惯量高精度空心杯式交流测速发电机20ck01（忽略其gdz及mo），其输出斜率为0.2v/(kr/min)，输出的正弦交流电压经放大、整流及滤波后（变换系数k -6. 25，利用8051数据采集系统对整个起动过程中的输出电压进行采样，采样时间t- 5ms，共采集100点（此时已达到稳态），从而得到稳态电压y=4. 7v，于是：
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