CN106197845A - 一种转动惯量在线测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转动惯量在线测量方法，其测量控制系统主要由上位机（计算机）、下位机（s7‑300PLC）及DCS800驱动器组成；对直流电动机采用速度电流双闭环调速控制模式（其中速度闭环控制率为PI控制，在PLC中实现）；本发明方法测试结果精确，误差较小，尤其适宜具有电惯量模拟控制应用的鼓轮系惯量测试场合。
Description
技术领域
本发明属于测量技术领域，具体涉及一种转动惯量在线测量方法。
背景技术
转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度，是物体质量特性参数中的主要指标。目前测量物体转动惯量的方法很多，主要有：扭摆法、复摆法、单轴扭振法及落体观察法；这些方法主要是基于扭摆原理测量物体的转动惯量，这些试验方法对于回转机械这类整机系统都有一定的局限性。如扭转振动法、平行线悬挂法、落体观察法只适合测小型不规则体，对于大型不规则体并不适用；几何计算法是测量回转机械传动系统常用的方法，该方法首先计算或测量有关转动部件的转动惯量，然后利用叠加公式计算出整个鼓轮的转动惯量，然而这种方法计算由于鼓轮加工误差以及安装存在误差等因素影响，导致转动惯量测量精度不高。
发明内容
技术问题：针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种转动惯量在线测量方法。
技术方案：本发明涉及一种转动惯量在线测量方法，其测量控制系统主要由上位机（计算机）、下位机（s7-300PLC）及DCS800驱动器组成；对直流电动机采用速度电流双闭环调速控制模式（其中速度闭环控制率为PI控制，在PLC中实现）。
在线测量步骤如下：
（1）通过反复调试，整定好驱动系统控制参数（包括速度控制器参数以及电流控制器参数）。
（2在电机额定速度范围内（ ）均匀细分速度，速度梯度等级为；控制电机分别匀速运转在，，，…，，在每个恒速运转段运转一段时间后读取力矩计测量值（在恒定速度下，该值为定值）并按照速度索引方式存储在鼓轮损耗补偿器中；
（3）在每个恒速运转段测试完成后，使鼓轮损耗补偿器模块投入运行，同时封锁速度控制器，即速度环开环进行验证，观察电机速度保持情况（此时电机应当保持该转速大约15s左右），如有需要可以重新测试。
（4）对步骤（2）、（3）所测试并得到验证的数据进行处理。将鼓轮速度相关损耗补偿器中存储的速度—力矩数据进行数据拟合得到风阻—速度方程；
式中项即为电机鼓轮风阻力矩，常数项即为鼓轮自重引起的轴承摩擦损耗力矩。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明方法测试结果精确，误差较小，尤其适宜具有电惯量模拟控制应用的鼓轮系惯量测试场合。
2、本发明方法得出的转动惯量与鼓轮制造出厂测量值有很好的一致性，因此这种方法为回转机械系统惯量测量的进一步研究提供了依据。
附图说明
图1为本发明测量原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进一步说明本发明的技术方案。
一种转动惯量在线测量方法，其测量控制系统主要由上位机（计算机）、下位机（s7-300PLC）及DCS800驱动器组成；对直流电动机采用速度电流双闭环调速控制模式（其中速度闭环控制率为PI控制，在PLC中实现）。
在线测量步骤如下：
（1）通过反复调试，整定好驱动系统控制参数（包括速度控制器参数以及电流控制器参数）。
（2在电机额定速度范围内（ ）均匀细分速度，速度梯度等级为；控制电机分别匀速运转在，，，…，，在每个恒速运转段运转一段时间后读取力矩计测量值（在恒定速度下，该值为定值）并按照速度索引方式存储在鼓轮损耗补偿器中。
（3）在每个恒速运转段测试完成后，使鼓轮损耗补偿器模块投入运行，同时封锁速度控制器，即速度环开环进行验证，观察电机速度保持情况（此时电机应当保持该转速大约15s左右），如有需要可以重新测试。
（4）对步骤（2）、（3）所测试并得到验证的数据进行处理。将鼓轮速度相关损耗补偿器中存储的速度—力矩数据进行数据拟合得到风阻—速度方程；
式中项即为电机鼓轮风阻力矩，常数项即为鼓轮自重引起的轴承摩擦损耗力矩。
Claims (2)
1.一种转动惯量在线测量方法，其特征在于：该方法的测量控制系统主要由上位机（计算机）、下位机（s7-300PLC）及DCS800驱动器组成；对直流电动机采用速度电流双闭环调速控制模式（其中速度闭环控制率为PI控制，在PLC中实现）。
2.根据权利要求1所述的一种转动惯量在线测量方法，其特征是：
所述的在线测量方法步骤如下：
（1）通过反复调试，整定好驱动系统控制参数（包括速度控制器参数以及电流控制器参数）；
（2在电机额定速度范围内（ ）均匀细分速度，速度梯度等级为；控制电机分别匀速运转在，，，…，，在每个恒速运转段运转一段时间后读取力矩计测量值（在恒定速度下，该值为定值）并按照速度索引方式存储在鼓轮损耗补偿器中；
（3）在每个恒速运转段测试完成后，使鼓轮损耗补偿器模块投入运行，同时封锁速度控制器，即速度环开环进行验证，观察电机速度保持情况（此时电机应当保持该转速大约15s左右），如有需要可以重新测试；
（4）对步骤（2）、（3）所测试并得到验证的数据进行处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610523557.2A CN106197845A (zh) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 一种转动惯量在线测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610523557.2A CN106197845A (zh) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 一种转动惯量在线测量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106197845A true CN106197845A (zh) | 2016-12-07 |
Family
ID=57465417
Family Applications (1)
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| CN201610523557.2A Pending CN106197845A (zh) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 一种转动惯量在线测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106197845A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107607261A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-01-19 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种获取发电机组转子转动惯量的方法 |
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2016
- 2016-07-06 CN CN201610523557.2A patent/CN106197845A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107607261A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-01-19 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种获取发电机组转子转动惯量的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161207 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |