Краткие теоретические сведения. Определение моментов инерции ротора электродвигателя

Определение моментов инерции ротора электродвигателя

И инерционных дисков лабораторной установки

Цель работы: определить моменты инерции ротора электродвигателя и инерционных дисков, закрепленных на валу лабораторной установки.

Краткие теоретические сведения

При пуске электродвигателя 1 (см.рис.) разгон его ротора, тормозного шкива 2, инерционных дисков 3 и других вращающихся масс совершается за счет потребления электроэнергии. При торможении кинетическая энергия вращающихся масс превращается в тепловую, которая рассеивается в окружающее пространство при нагреве тормозного шкива, колодок, опор и т.д.

Согласно принципу Даламбера для рассматриваемой системы уравнение моментов при торможении будет иметь вид

М_ин = М_т + М_с, (1)

где М_ин – момент сил инерции вращающихся масс, Н·м,

М_ин = J· ; (2)

М_т – момент сил трения в тормозе, Н·м; М_с – момент сил сопротивления вращению вала при выбеге, Н·м;

J – момент инерции вращающихся масс, кг·м².

Принимая допущение, что угловая скорость вала ω при торможении изменяется по линейному закону (ускорение dω постоянное), получаем

,

где ω₁ – угловая скорость вращения вала, рад/с; t_т – время торможения, с.

Подставляя значение М_ин в зависимость (1) и решая уравнение относительно J, получаем

. (3)

Из теоретической механики известно, что для вращающейся цилиндрической массы действительно соотношение

= ≈ , (4)

где G-вращающаяся сосредоточенная масса, кг; ρ - радиус инерции, м; GD2-маховой момент вращающ.масс, кг·м².

В формуле (4) коэффициент 0,9 учитывает, что не вся вращающаяся масса сосредоточена на наружном диаметре. Измеряя t_т и М_с, можно последовательно определить маховые моменты ротора электродвигателя и инерционных дисков 3 по формулам (3) и (4).

КПД установки определяют, используя зависимость

, (5)

где ψ - коэффициент потерь; М_о – номинальный момент электродвигателя, Н·м.

Поиск по сайту: