時間常數的對拖法測試
張文海(成都68信箱)
伺服電動機時間常數目前多用對拖法測試,即兩臺同型號電機對拖,一臺作被試電機,一臺作測速發電機,將被試機的轉速信號轉換成電信號,以便記錄被試機的啟動加速過程,在同時記錄的時標上,讀出時間常數。由于對拖,轉動慣量增加一倍,所測的時間常數應除2。測速發電機的存在,對時間常數的測試有影響。
1測速發電機的激磁阻尼對時間常數的影響
測速發電機的激磁阻尼對時間常數的測試影響較大。由于這個阻尼的存在,伺服電動機在得到控制信號后,并不馬上起動,還要延遲一定時間才起動。,因此,一般總認為測速發電機的激磁電壓越高,延遲起動時間越長,測出的時間常數也應越長。經測試發現實際并非如此。雖然激磁電壓越高,延遲起動時間越長,但測出的時間常數不是越長,而是越小。例如,經對24sl1型電機的測試,26v全激磁時,測得的時間常數為26ms,此時空載轉速由10000r/mm降到8540r/min。13v激磁時,所測時間常數為30ms,轉速降為9370r/mm。43v激磁時,所測時間常數為34ms,轉速降為9600r/min。時間常數和激磁電壓為反比關系,此阻尼力矩使轉速降低。時間常數昀表達式為:
由于激磁越低,式中的n0越高,時間常數t正比于n0,所以時間常數t就越長。由此可得出這樣一種結論,對拖法測試時間常數t時,激磁電壓越高,no降得越多,時間常數必定小,激磁阻尼延長的時間卻影響不大。當然,不管用n0降低影響大,還是延遲時間影響大,測速機激磁電壓高,測出的時間常數都不能反映真實的情況。測試時,應盡量降低測速發電機的激磁電壓。一般認為,降低到額定激磁電壓的百分之十即可。
2測速發電機輸出特性的影響
對拖法測速發電機輸出特性對時間常數影響較大。如果測速機的輸出線性度差,測出的時間常數并不準確。在測試中發現,剩余電壓大的電機是不能作對拖法的測速發電機的。它對時間常數測試的準確度影響極大。用一臺24sli型電機與剩余電壓大的6#機和剩余電壓小的122號機作對比試驗,通過6次測試的時間常數列于附表。附表時間常數測試值(單位:ms)從附表可見,同一臺電機,用剩余電壓大的6號機作發電機與用剩余電壓小的122號機作發電機測出的時間常數大不一樣,前者極不穩定,重復性極差,測試差達5ms。后者很穩定,重復性好只1ms。從光線示波器拍照時發現,剩余電壓大的測速發電機,發電機剛一激磁,并未轉動,振子的光點就散開了,有一定幅值,且剩余電壓一周之內成周期性變化,發電機測速發電時,這個周期性變化的剩余電壓去調制測速電壓,所以造成每次測試時間常數相差甚大。
3 分壓箱和振子內阻對no的影響
測速發電機的輸出引入光線示波器拍照時,必須經過分壓器和振子?墒牵謮浩骱驼褡訉τ跍y速發電機是一個不小的負載,從而使被試機的空載轉速n0降低。雖然降低發電機激磁,減小發電機輸出,并選用高靈敏度振子可減小影響,但影響仍不可忽視。因靈敏度越高的振子,內阻也越小,最小的內阻只有l0q,分壓箱的電阻也應選得較小。鋸決的辦法是盡量降低發電機激磁,減低發電機輸出,然后加一級射極跟隨器進行阻抗變換,提高發電機的負載阻抗,再經放大后送給示波器振子進行拍照。經測試比較,二者相差1ms以上,進行阻抗變換后,時間常數變大了。
測試中還發現,雙機對拖法與單機光電法測試相差達6ms左右。有關理論文章認為,雙機法與單機法相差不大,雙機法由于受發電機的影響,誤差應比單機法大2ms左右。但實際的對比測試并非如此。
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