JPH09152383A - 減速型三相交流誘導電動機動力計 - Google Patents
減速型三相交流誘導電動機動力計Info
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- JPH09152383A JPH09152383A JP31441995A JP31441995A JPH09152383A JP H09152383 A JPH09152383 A JP H09152383A JP 31441995 A JP31441995 A JP 31441995A JP 31441995 A JP31441995 A JP 31441995A JP H09152383 A JPH09152383 A JP H09152383A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 市販のモータ、周波数インバータおよび周波
数コンバータはそのまま利用でき、原動機出力の許容回
転数範囲を拡大できるようにした安価な減速型三相交流
誘導電動機動力計を提供する。 【解決手段】 交流電源回路に周波数インバータおよび
周波数コンバータを介して接続された三相交流誘導電動
機１１と、三相交流誘導電動機１１のロータ軸３０に直
結される主軸２９を同軸上に有するとともに架台２４上
に水平にかつ揺動自在に支持されたトルク計測用揺動ケ
ーシング１２と、主軸２９と供試原動機の出力軸とを連
結し前記トルク計測用揺動ケーシング内部に一体的に組
み込まれた減速装置３６、３７とから構成される。
数コンバータはそのまま利用でき、原動機出力の許容回
転数範囲を拡大できるようにした安価な減速型三相交流
誘導電動機動力計を提供する。 【解決手段】 交流電源回路に周波数インバータおよび
周波数コンバータを介して接続された三相交流誘導電動
機１１と、三相交流誘導電動機１１のロータ軸３０に直
結される主軸２９を同軸上に有するとともに架台２４上
に水平にかつ揺動自在に支持されたトルク計測用揺動ケ
ーシング１２と、主軸２９と供試原動機の出力軸とを連
結し前記トルク計測用揺動ケーシング内部に一体的に組
み込まれた減速装置３６、３７とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンエンジン
等の原動機の性能試験に用いる動力計に係り、特に、電
源ラインに周波数インバータ及び周波数コンバータを介
して直結した三相交流誘導電動機を電動機として任意回
転数における原動機のモータリング試験用動力源として
用いると共に、原動機により発電機として回転させて、
原動機の発生動力の計測を行う共に、その際に発生した
電力を電源ラインにフィードバックして電力に変え経済
的試験を可能ならしめる三相交流誘導電動機動力計の使
用回転数の範囲の拡大化を図る技術に関する。
等の原動機の性能試験に用いる動力計に係り、特に、電
源ラインに周波数インバータ及び周波数コンバータを介
して直結した三相交流誘導電動機を電動機として任意回
転数における原動機のモータリング試験用動力源として
用いると共に、原動機により発電機として回転させて、
原動機の発生動力の計測を行う共に、その際に発生した
電力を電源ラインにフィードバックして電力に変え経済
的試験を可能ならしめる三相交流誘導電動機動力計の使
用回転数の範囲の拡大化を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】原動機の出力性能並にモータリング性能
の両者を計測可能な動力計には、直流電気動力計、整流
子電気動力計、等がある。このような在来の各種の電気
動力計では、その回転子軸と同軸上にケーシングを軸受
によって揺動自在に浮かせ、原動機を運転している間に
このケーシングに作用するトルクＴと、回転子軸の回転
数ｎを測定することによって原動機の出力を計測するこ
とができるがいづれも極めて高価である。
の両者を計測可能な動力計には、直流電気動力計、整流
子電気動力計、等がある。このような在来の各種の電気
動力計では、その回転子軸と同軸上にケーシングを軸受
によって揺動自在に浮かせ、原動機を運転している間に
このケーシングに作用するトルクＴと、回転子軸の回転
数ｎを測定することによって原動機の出力を計測するこ
とができるがいづれも極めて高価である。
【０００３】本発明の基本となる電気動力計は、原動機
のモータリング用動力源及び原動機の発生動力吸収用と
して大量生産されている安価な市販のフランジ型三相交
流誘導電動機を使用し、且つ任意回転数における原動機
のモータリング及び負荷性能試験を可能とするため、三
相交流誘導電動機の入力側に周波数インバータを具え、
且つ任意回転数において三相交流誘導電動機をマイナス
スリップ状態に保つことによって三相交流誘導発電機と
して使用し、原動機の任意回転数における出力を電力に
換え、発電機としての任意周波数電気出力を、周波数コ
ンバータを介して電力ラインの基底サイクルに常に合わ
せるようにした図４に示す三相交流誘導電動機を基本と
したものである。
のモータリング用動力源及び原動機の発生動力吸収用と
して大量生産されている安価な市販のフランジ型三相交
流誘導電動機を使用し、且つ任意回転数における原動機
のモータリング及び負荷性能試験を可能とするため、三
相交流誘導電動機の入力側に周波数インバータを具え、
且つ任意回転数において三相交流誘導電動機をマイナス
スリップ状態に保つことによって三相交流誘導発電機と
して使用し、原動機の任意回転数における出力を電力に
換え、発電機としての任意周波数電気出力を、周波数コ
ンバータを介して電力ラインの基底サイクルに常に合わ
せるようにした図４に示す三相交流誘導電動機を基本と
したものである。
【０００４】図４において、１０は原動機、１１は三相
交流誘導電動機を示す。動力計計測部本体であるトルク
計測用揺動ケーシング１２は、三相交流誘導電動機１１
のケーシングと一体に取り付けられ、図示されない架台
によって揺動自在に支持されているものである。原動機
１０の出力軸１３は、三相交流誘導電動機１１のロータ
軸と直結した入力軸１４と連結されており、また、原動
機１０の回転数は、ピックアップ１５によって検出され
るとともに計測装置１６に入力される。
交流誘導電動機を示す。動力計計測部本体であるトルク
計測用揺動ケーシング１２は、三相交流誘導電動機１１
のケーシングと一体に取り付けられ、図示されない架台
によって揺動自在に支持されているものである。原動機
１０の出力軸１３は、三相交流誘導電動機１１のロータ
軸と直結した入力軸１４と連結されており、また、原動
機１０の回転数は、ピックアップ１５によって検出され
るとともに計測装置１６に入力される。
【０００５】電源ライン１８より供給される電力は周波
数インバータ１９を介して三相交流誘導電動機１１を任
意の回転数ｎM で駆動し、これに連結される原動機１０
のモータリングを行うことができる。この時トルク計測
用揺動ケーシング１２にかかるトルクＴM を計測すれば
原動機１０の無着火時における摩擦パワーＰは（１）の
式で求められる。
数インバータ１９を介して三相交流誘導電動機１１を任
意の回転数ｎM で駆動し、これに連結される原動機１０
のモータリングを行うことができる。この時トルク計測
用揺動ケーシング１２にかかるトルクＴM を計測すれば
原動機１０の無着火時における摩擦パワーＰは（１）の
式で求められる。
【０００６】
【数１】 この際もし周波数インバータ１９を欠く場合には、電源
ライン１８の基底周波数（５０／６０ＨＺ）に対応する
三相交流誘導電動機１１の基底回転数（２極の場合は３
０００／３６００ＲＰＭ）における摩擦トルク及び摩擦
パワーのみしか求められないが、図４に示す如く三相交
流誘導電動機１１の入力側に周波数インバータ１９を設
ける場合には、図５に示す如く電源ライン１８の基底周
波数に対応する回転数以下又は以上のかなり広い範囲に
亘り、各回転数における最大許容トルク曲線以下の任意
トルクであれば、三相交流誘導電動機１１により原動機
１０を駆動してそのモータリング特性をとることができ
る。この場合は三相交流誘導電動機１１の出力パワーは
すべて原動機１０の摩擦パワーに吸収されるので周波数
コンバータ２０の有無に関らず電力ライン１８にフィー
ドバックされる電力はない。
ライン１８の基底周波数（５０／６０ＨＺ）に対応する
三相交流誘導電動機１１の基底回転数（２極の場合は３
０００／３６００ＲＰＭ）における摩擦トルク及び摩擦
パワーのみしか求められないが、図４に示す如く三相交
流誘導電動機１１の入力側に周波数インバータ１９を設
ける場合には、図５に示す如く電源ライン１８の基底周
波数に対応する回転数以下又は以上のかなり広い範囲に
亘り、各回転数における最大許容トルク曲線以下の任意
トルクであれば、三相交流誘導電動機１１により原動機
１０を駆動してそのモータリング特性をとることができ
る。この場合は三相交流誘導電動機１１の出力パワーは
すべて原動機１０の摩擦パワーに吸収されるので周波数
コンバータ２０の有無に関らず電力ライン１８にフィー
ドバックされる電力はない。
【０００７】次に、原動機１０がモータリングより着火
運転に移り、有効動力を発生する場合、すなわち任意の
エンジン回転数ｎE において発生する有効トルクＴE を
計測し、原動機１０の出力パワーＰE を式（１），
（２）によって求める場合、所謂着火出力性能試験運転
を行う場合について示す。
運転に移り、有効動力を発生する場合、すなわち任意の
エンジン回転数ｎE において発生する有効トルクＴE を
計測し、原動機１０の出力パワーＰE を式（１），
（２）によって求める場合、所謂着火出力性能試験運転
を行う場合について示す。
【０００８】図４に示す如く、周波数インバータ１９が
三相交流誘導電動機１１の入力ライン１７に設けてある
ので、図５で示されるように、三相交流誘導電動機１１
の基底回転数は電源ライン１８の基底周波数（５０／６
０ＨＺ）に対応する基底回転数（２極では３０００／３
６００ｒｐｍ）をはさみ上下のかなり広い範囲に亘って
変化させることができる。原動機１０の出力を揺動ケー
シング１２を介して三相交流誘導電動機１１に供給し且
つ三相交流誘導電動機１１の入力側に周波数インバータ
１９を設けてその回転数を基底回転数の上下に亘る希望
する回転数に設定する。原動機１０の発生パワーによっ
て、三相交流誘導電動機１１がこの設定回転数を僅かに
越えたマイナス・スリップ状態になれば、三相交流誘導
電動機１１はそのまま三相交流誘導発電機となって原動
機出力は電力に転換される。但しその発生電力の周波数
は原動機及び発電機の回転数に相当する周波数であるか
ら、そのまま電力ライン１８にフィードバックすること
はできない。
三相交流誘導電動機１１の入力ライン１７に設けてある
ので、図５で示されるように、三相交流誘導電動機１１
の基底回転数は電源ライン１８の基底周波数（５０／６
０ＨＺ）に対応する基底回転数（２極では３０００／３
６００ｒｐｍ）をはさみ上下のかなり広い範囲に亘って
変化させることができる。原動機１０の出力を揺動ケー
シング１２を介して三相交流誘導電動機１１に供給し且
つ三相交流誘導電動機１１の入力側に周波数インバータ
１９を設けてその回転数を基底回転数の上下に亘る希望
する回転数に設定する。原動機１０の発生パワーによっ
て、三相交流誘導電動機１１がこの設定回転数を僅かに
越えたマイナス・スリップ状態になれば、三相交流誘導
電動機１１はそのまま三相交流誘導発電機となって原動
機出力は電力に転換される。但しその発生電力の周波数
は原動機及び発電機の回転数に相当する周波数であるか
ら、そのまま電力ライン１８にフィードバックすること
はできない。
【０００９】そこで、三相交流誘導電動機１１の出力側
のフィードバックライン２１に周波数コンバータ２０を
設けることにより、一度直流に変換した後、再び電力ラ
インの一定周波数（５０／６０ＨＺ）の交流電流に変換
後に電力ライン１８にフィードバックしてやればよい。
原動機１０の機械損失並に三相交流誘導電動機１１とし
ての機械的及び電気的損失及び周波数インバータ２０の
電気的損失があり、それらはすべて熱となって失われる
が、原動機に供給された燃料エネルギーの７５〜８５％
は電力としてフィードバックして回収できるので経済的
利益は極めて大きい。特に、耐久テストのように連続運
転を行う場合には、その経済的効果は著しい。
のフィードバックライン２１に周波数コンバータ２０を
設けることにより、一度直流に変換した後、再び電力ラ
インの一定周波数（５０／６０ＨＺ）の交流電流に変換
後に電力ライン１８にフィードバックしてやればよい。
原動機１０の機械損失並に三相交流誘導電動機１１とし
ての機械的及び電気的損失及び周波数インバータ２０の
電気的損失があり、それらはすべて熱となって失われる
が、原動機に供給された燃料エネルギーの７５〜８５％
は電力としてフィードバックして回収できるので経済的
利益は極めて大きい。特に、耐久テストのように連続運
転を行う場合には、その経済的効果は著しい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のような三相交流
誘導電動機動力計に用いられる周波数インバータおよび
周波数コンバータとしては、現在のところ許容最大回転
数が基底回転数の２倍以下のものが容易に入手可能であ
る。このことは、２極交流電動機を使用した場合に、原
動機性能の試験回転数の範囲が最大でもせいぜい６００
０／７２００ＲＰＭ程度に抑えられることを意味する。
誘導電動機動力計に用いられる周波数インバータおよび
周波数コンバータとしては、現在のところ許容最大回転
数が基底回転数の２倍以下のものが容易に入手可能であ
る。このことは、２極交流電動機を使用した場合に、原
動機性能の試験回転数の範囲が最大でもせいぜい６００
０／７２００ＲＰＭ程度に抑えられることを意味する。
【００１１】そこで、本発明の目的は、この問題点を解
消し、前述した三相交流誘導電動機動力計の改良を図
り、低価格な市販のモータ、周波数インバータおよび周
波数コンバータをそのまま利用でき、且つ原動機出力の
許容回転数の範囲を拡大できるようにした安価な減速型
三相交流誘導電動機動力計を提供することにある。
消し、前述した三相交流誘導電動機動力計の改良を図
り、低価格な市販のモータ、周波数インバータおよび周
波数コンバータをそのまま利用でき、且つ原動機出力の
許容回転数の範囲を拡大できるようにした安価な減速型
三相交流誘導電動機動力計を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、交流電源回路に周波数インバータおよ
び周波数コンバータを介して接続される三相交流誘導電
動機と、前記三相誘導電動機のロータ軸に直結される主
軸を同軸上に有するとともに架台上に水平にかつ揺動自
在に支持されるトルク計測用揺動ケーシングと、前記主
軸と供試原動機の出力軸とを連結し前記トルク計測用揺
動ケーシング内部に一体的に組み込まれた減速装置とか
らなることを特徴とするものである。
めに、本発明は、交流電源回路に周波数インバータおよ
び周波数コンバータを介して接続される三相交流誘導電
動機と、前記三相誘導電動機のロータ軸に直結される主
軸を同軸上に有するとともに架台上に水平にかつ揺動自
在に支持されるトルク計測用揺動ケーシングと、前記主
軸と供試原動機の出力軸とを連結し前記トルク計測用揺
動ケーシング内部に一体的に組み込まれた減速装置とか
らなることを特徴とするものである。
【００１３】前記減速装置は、減速歯車の損失トルクを
回収する歯車損失トルク回収手段を備える。この歯車損
失トルクの回収手段としては、主軸に直結する大歯車の
外周を覆う短円筒形の歯車損失トルク回収覆を設け、大
歯車の回転により飛散する油沫を受け止めるとともに、
そのトルク回収覆を揺動ケーシングと一体とするように
して損失トルクの大部分を回収し、計測トルクに組入れ
することができる。
回収する歯車損失トルク回収手段を備える。この歯車損
失トルクの回収手段としては、主軸に直結する大歯車の
外周を覆う短円筒形の歯車損失トルク回収覆を設け、大
歯車の回転により飛散する油沫を受け止めるとともに、
そのトルク回収覆を揺動ケーシングと一体とするように
して損失トルクの大部分を回収し、計測トルクに組入れ
することができる。
【００１４】本発明によれば、原動機の出力状態におい
ては、その出力は、周波数インバータにより変化される
各回転数においてマイナススリップ状態を保った三相交
流誘導発電機に吸収されるとともに、その際に発電され
た電力は周波数コンバータを介して常に電源回路の周波
数に合わせてフィードバックされる。
ては、その出力は、周波数インバータにより変化される
各回転数においてマイナススリップ状態を保った三相交
流誘導発電機に吸収されるとともに、その際に発電され
た電力は周波数コンバータを介して常に電源回路の周波
数に合わせてフィードバックされる。
【００１５】原動機の出力の計測は、原動機又は主軸の
回転数と、揺動自由に支持された揺動ケーシングに作用
するトルクを測定することにより行なわれ、主軸には、
原動機の出力軸の回転が減速されて伝達されることか
ら、電動機の基底回転数と周波数インバータの性能によ
り制限される原動機の最大許容回転数を減速比の逆数倍
だけ拡大することができる。
回転数と、揺動自由に支持された揺動ケーシングに作用
するトルクを測定することにより行なわれ、主軸には、
原動機の出力軸の回転が減速されて伝達されることか
ら、電動機の基底回転数と周波数インバータの性能によ
り制限される原動機の最大許容回転数を減速比の逆数倍
だけ拡大することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明による減速型三相誘
導電動機動力計の一実施形態について添付の図面を参照
して説明する。本発明による減速型三相誘導電動機動力
計は、図４に示したように、周波数を電源回路１８より
周波数インバータ１９によって任意サイクルに変換後、
三相交流誘導電動機１１に投入し、任意回転数における
原動機１０のモータリングを可能ならしめ原動機の損失
馬力の計測を可能にすると共に、原動機１０の着火運転
時には任意回転数において三相交流誘導電動機１１をマ
イナススリップ状態に保つことにより三相交流誘導発電
機として回すことによって、原動機１０の出力を吸収す
るとともに、発生した電力を電源ライン１８にフィード
バックするため、電源ライン１８と三相交流誘導電動機
１１との間に設けた周波数コンバータ２０によって三相
交流誘導電動機１１の回転数に相当する周波数から常
に、電源ライン１８の周波数に変換した後に電源ライン
１８に投入する。
導電動機動力計の一実施形態について添付の図面を参照
して説明する。本発明による減速型三相誘導電動機動力
計は、図４に示したように、周波数を電源回路１８より
周波数インバータ１９によって任意サイクルに変換後、
三相交流誘導電動機１１に投入し、任意回転数における
原動機１０のモータリングを可能ならしめ原動機の損失
馬力の計測を可能にすると共に、原動機１０の着火運転
時には任意回転数において三相交流誘導電動機１１をマ
イナススリップ状態に保つことにより三相交流誘導発電
機として回すことによって、原動機１０の出力を吸収す
るとともに、発生した電力を電源ライン１８にフィード
バックするため、電源ライン１８と三相交流誘導電動機
１１との間に設けた周波数コンバータ２０によって三相
交流誘導電動機１１の回転数に相当する周波数から常
に、電源ライン１８の周波数に変換した後に電源ライン
１８に投入する。
【００１７】図１は、動力計の本体部を構成する揺動ケ
ーシング１２の内部構造を示す縦断面図である。架台２
４上には、揺動ケーシング１２を水平に支持する支持台
２５ａ、２５ｂが垂直に設けられており、揺動ケーシン
グ１２は、この支持台２５ａ、２５ｂによってボールベ
アリング２６ａ、２６ｂを介して揺動自在に支持されて
いる。
ーシング１２の内部構造を示す縦断面図である。架台２
４上には、揺動ケーシング１２を水平に支持する支持台
２５ａ、２５ｂが垂直に設けられており、揺動ケーシン
グ１２は、この支持台２５ａ、２５ｂによってボールベ
アリング２６ａ、２６ｂを介して揺動自在に支持されて
いる。
【００１８】動力計の動力吸収部として使用する三相交
流誘導電動機１１としては、市販のフランジ型モータを
そのまま利用することができ、揺動ケーシング１２の一
端側のフランジ部２７にモータハウジング１１ａのフラ
ンジ面を固定するようにして取り付けられる。この取付
姿勢では、主軸２９と、ロータ軸３０とは、揺動ケーシ
ング１２の内部を貫通するようにその中心軸上でカップ
リング３１を介して連結される。主軸２９は、円筒状の
揺動中間体３３の内周面に固定されたボールベアリング
３２によって回転自在に支持されており、この揺動中間
体３３は、揺動ケーシング１２と一体構造となるように
複数本のボルト３４によって締め付けられている。
流誘導電動機１１としては、市販のフランジ型モータを
そのまま利用することができ、揺動ケーシング１２の一
端側のフランジ部２７にモータハウジング１１ａのフラ
ンジ面を固定するようにして取り付けられる。この取付
姿勢では、主軸２９と、ロータ軸３０とは、揺動ケーシ
ング１２の内部を貫通するようにその中心軸上でカップ
リング３１を介して連結される。主軸２９は、円筒状の
揺動中間体３３の内周面に固定されたボールベアリング
３２によって回転自在に支持されており、この揺動中間
体３３は、揺動ケーシング１２と一体構造となるように
複数本のボルト３４によって締め付けられている。
【００１９】以上のような動力計本体部の入力側には、
減速装置が一体的に設けられて、この減速装置により原
動機の回転数を低下させて主軸２９に回転が伝達され
る。この実施形態の場合、主軸２９の入力側には、歯車
減速装置の大歯車３６が軸着されており、この大歯車３
６には、小歯車３７が噛み合い、この小歯車３７は供試
エンジン１０（図示せず）の出力軸にカップリング４１
を介して連結される入力軸１４に固定されている。この
減速装置では、入力軸１４の回転は、減速比１／２〜１
／３程度に減速されて主軸２９に伝達されるようになっ
ている。
減速装置が一体的に設けられて、この減速装置により原
動機の回転数を低下させて主軸２９に回転が伝達され
る。この実施形態の場合、主軸２９の入力側には、歯車
減速装置の大歯車３６が軸着されており、この大歯車３
６には、小歯車３７が噛み合い、この小歯車３７は供試
エンジン１０（図示せず）の出力軸にカップリング４１
を介して連結される入力軸１４に固定されている。この
減速装置では、入力軸１４の回転は、減速比１／２〜１
／３程度に減速されて主軸２９に伝達されるようになっ
ている。
【００２０】歯車減速装置の歯車ケーシング３８の内部
は、小歯車３７、大歯車３８、入力軸１４の支持用のボ
ールベアリング４０及び主軸２９の支持用ボールベアリ
ング３２等を潤滑するために、一定量の潤滑油の封入さ
れた油溜３９になっていて、歯車ケーシング３８の天井
部、底部には、それぞれ給油、排油用の油栓４２、４３
が設けられている。
は、小歯車３７、大歯車３８、入力軸１４の支持用のボ
ールベアリング４０及び主軸２９の支持用ボールベアリ
ング３２等を潤滑するために、一定量の潤滑油の封入さ
れた油溜３９になっていて、歯車ケーシング３８の天井
部、底部には、それぞれ給油、排油用の油栓４２、４３
が設けられている。
【００２１】また、揺動中間体３３には、油溜３９に面
する側の端部から大歯車３６の外周を取り囲むようにし
て、歯車損失トルク回収手段を構成する覆４４が突出す
るように設けられている。この歯車損失トルク回収覆４
４は、図３に示すように、大歯車３６の全周を小歯車３
７の噛み合い部分を残して約５／６程度を覆うような短
円筒状の構造のもので、大歯車３６の回転によって撹拌
されて飛散する潤滑油の油沫が歯車損失トルク回収覆４
４の内面にあたって歯車損失トルクの大部分を揺動ケー
シング１２に伝えることができるように構成されてい
る。
する側の端部から大歯車３６の外周を取り囲むようにし
て、歯車損失トルク回収手段を構成する覆４４が突出す
るように設けられている。この歯車損失トルク回収覆４
４は、図３に示すように、大歯車３６の全周を小歯車３
７の噛み合い部分を残して約５／６程度を覆うような短
円筒状の構造のもので、大歯車３６の回転によって撹拌
されて飛散する潤滑油の油沫が歯車損失トルク回収覆４
４の内面にあたって歯車損失トルクの大部分を揺動ケー
シング１２に伝えることができるように構成されてい
る。
【００２２】図２は、本実施形態による動力計の外観全
体を示す平面図である。モータケーシング１１ａにかか
るトルクは直接揺動ケーシング１２に伝達されるので、
トルク計測に際してトルク計の検定のために、揺動ケー
シング１２には、その軸線と直交する方向に延びるトル
ク検定レバー５０ａ、５０ｂが取り付けられ、このトル
ク検定レバー５０ａ、５０ｂが当接するように、所定位
置に検定用のトルク計５２が配置されている。
体を示す平面図である。モータケーシング１１ａにかか
るトルクは直接揺動ケーシング１２に伝達されるので、
トルク計測に際してトルク計の検定のために、揺動ケー
シング１２には、その軸線と直交する方向に延びるトル
ク検定レバー５０ａ、５０ｂが取り付けられ、このトル
ク検定レバー５０ａ、５０ｂが当接するように、所定位
置に検定用のトルク計５２が配置されている。
【００２３】トルク検定レバー５０ｂの先端近くに、揺
動ケーシング１２の中心線から距離Ｌにある位置に重量
Ｗｋｇ・ｆなる重錘（図示せず）を吊したときのトルク
計の読みを、 ＴM ＝ＷＬ （ｋｇｆ・ｍ） （３） としてトルク計（図示せず）を検定することができる。
動ケーシング１２の中心線から距離Ｌにある位置に重量
Ｗｋｇ・ｆなる重錘（図示せず）を吊したときのトルク
計の読みを、 ＴM ＝ＷＬ （ｋｇｆ・ｍ） （３） としてトルク計（図示せず）を検定することができる。
【００２４】一方、トルク検定レバー５０ａ、５０ｂの
反対側には、同軸上にこれとおなじバランスレバー５１
ａ、５１ｂが設けられ、このうち、バランスレバー５１
ａの途中に油タンパー５４が配置されている。
反対側には、同軸上にこれとおなじバランスレバー５１
ａ、５１ｂが設けられ、このうち、バランスレバー５１
ａの途中に油タンパー５４が配置されている。
【００２５】本動力計による原動機１０のモータリング
時における摩擦パワーを計測するには原動機１０を無着
火状態に保ったまま電力ライン１８より電力を供給し、
周波数インバータ１９によって任意回転数で三相交流誘
導電動機１１を廻し、その時の動力計の駆動トルクＴM
と原動機の回転数ｎE を計測すれば摩擦パワー及びトル
クは（１）式および（２）式で求められる。この場合に
は電力ライン１８にフィードバックされる電力はない。
時における摩擦パワーを計測するには原動機１０を無着
火状態に保ったまま電力ライン１８より電力を供給し、
周波数インバータ１９によって任意回転数で三相交流誘
導電動機１１を廻し、その時の動力計の駆動トルクＴM
と原動機の回転数ｎE を計測すれば摩擦パワー及びトル
クは（１）式および（２）式で求められる。この場合に
は電力ライン１８にフィードバックされる電力はない。
【００２６】次に、本動力計による原動機の出力パワー
の計測について説明する。
の計測について説明する。
【００２７】図４において、原動機１０を着火し、周波
数インバータ１９によって任意回転数の下で回せば、三
相交流誘導電動機１１はマイナススリップ状態となり、
そのまま三相交流誘導発電機となり、各回転数で原動機
１０の出力は三相交流誘導発電機となった三相交流誘導
電動機１１によって電力に変換される。このようにし
て、任意回転数において発電された任意周波数の電力を
周波数コンバータ２０を介して電力ライン１８の周波数
に変換した後、電力ライン１８にフィードバックする。
原動機出力が吸収されることによって、支持台２５ａ、
２５ｂ上に揺動自在に支持される揺動ケーシング１２に
は、三相交流誘導発電機となった三相交流誘導電動機１
１から直接に吸収トルクが伝達されるので、そのトルク
の大きさをＴM として計測する。
数インバータ１９によって任意回転数の下で回せば、三
相交流誘導電動機１１はマイナススリップ状態となり、
そのまま三相交流誘導発電機となり、各回転数で原動機
１０の出力は三相交流誘導発電機となった三相交流誘導
電動機１１によって電力に変換される。このようにし
て、任意回転数において発電された任意周波数の電力を
周波数コンバータ２０を介して電力ライン１８の周波数
に変換した後、電力ライン１８にフィードバックする。
原動機出力が吸収されることによって、支持台２５ａ、
２５ｂ上に揺動自在に支持される揺動ケーシング１２に
は、三相交流誘導発電機となった三相交流誘導電動機１
１から直接に吸収トルクが伝達されるので、そのトルク
の大きさをＴM として計測する。
【００２８】また、原動機出力軸と等しい回転数で回転
する入力軸１４の回転数をｎE （ＲＰＭ）、トルクをＴ
E （kgf ・m ）、減速比Ｒ（Ｒ＝１／２〜１／３）で減
速した後の主軸２９の回転数をｎM 、そのトルクをＴM
とすれば、原動機の発生するパワーＰ及び原動機のトル
クＴE は、実際にトルクＴM 、及び原動機回転数ｎEを
計測することによって、式（１）及び式（２）によって
計測することができる。
する入力軸１４の回転数をｎE （ＲＰＭ）、トルクをＴ
E （kgf ・m ）、減速比Ｒ（Ｒ＝１／２〜１／３）で減
速した後の主軸２９の回転数をｎM 、そのトルクをＴM
とすれば、原動機の発生するパワーＰ及び原動機のトル
クＴE は、実際にトルクＴM 、及び原動機回転数ｎEを
計測することによって、式（１）及び式（２）によって
計測することができる。
【００２９】しかも、本動力計では、減速装置を備えて
おり、主軸２９を入力軸１４に対して減速比Ｒで減速し
ているので、主軸２９の回転数ｎM については、三相交
流誘導電動機１１の基底回転数の２倍程度が許容最大回
転数になる制限を受けるが、それに対応する入力軸１４
の許容最大回転数は、減速比Ｒの逆数を乗じた範囲に拡
大される。このため、原動機側の回転数の範囲が拡大さ
れるので、高速エンジンのモータリング性能、出力性能
の試験にも十分対応することができる。
おり、主軸２９を入力軸１４に対して減速比Ｒで減速し
ているので、主軸２９の回転数ｎM については、三相交
流誘導電動機１１の基底回転数の２倍程度が許容最大回
転数になる制限を受けるが、それに対応する入力軸１４
の許容最大回転数は、減速比Ｒの逆数を乗じた範囲に拡
大される。このため、原動機側の回転数の範囲が拡大さ
れるので、高速エンジンのモータリング性能、出力性能
の試験にも十分対応することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、交流電源回路に周波数インバータおよび周波
数コンバータを介して接続される三相交流誘導電動機
と、前記三相誘導電動機のロータ軸に直結される主軸を
同軸上に有するとともに架台上に水平にかつ揺動自在に
支持されるトルク計測用揺動ケーシングと、前記主軸と
供試原動機の出力軸とを連結し前記トルク計測用揺動ケ
ーシングの内部に一体的に組み込まれた減速装置とから
動力計を構成しているので、その主軸には、原動機の主
力軸の回転が減速されて伝達されることから、市販の三
相交流誘導電動機、周波数インバータ、周波数コンバー
タをそのまま用いながらも、周波数インバータにより制
限される原動機の最大許容回転数が減速比の逆数倍だけ
拡大される結果、高速原動機の任意回転数におけるモー
タリング性能試験並に出力性能試験が可能であり、且つ
原動機の出力を電力として回収することが可能であり、
経済的な且つ安価な電気動力計を提供することができ
る。
によれば、交流電源回路に周波数インバータおよび周波
数コンバータを介して接続される三相交流誘導電動機
と、前記三相誘導電動機のロータ軸に直結される主軸を
同軸上に有するとともに架台上に水平にかつ揺動自在に
支持されるトルク計測用揺動ケーシングと、前記主軸と
供試原動機の出力軸とを連結し前記トルク計測用揺動ケ
ーシングの内部に一体的に組み込まれた減速装置とから
動力計を構成しているので、その主軸には、原動機の主
力軸の回転が減速されて伝達されることから、市販の三
相交流誘導電動機、周波数インバータ、周波数コンバー
タをそのまま用いながらも、周波数インバータにより制
限される原動機の最大許容回転数が減速比の逆数倍だけ
拡大される結果、高速原動機の任意回転数におけるモー
タリング性能試験並に出力性能試験が可能であり、且つ
原動機の出力を電力として回収することが可能であり、
経済的な且つ安価な電気動力計を提供することができ
る。
【図１】本発明による三相交流誘導電動機動力計の一実
施形態を示す一部断面側面図。
施形態を示す一部断面側面図。
【図２】前記実施形態の動力計の平面図。
【図３】減速装置内部の歯車損失トルク回収覆の示す断
面図。
面図。
【図４】電力供給ラインの周波数以下又は以上の任意の
回転数でのモータリング及び出力性能の測定と発生電力
のフィードバックが可能な三相交流誘導電動機動力計の
基本構成の説明図（本発明はこの回路による）。
回転数でのモータリング及び出力性能の測定と発生電力
のフィードバックが可能な三相交流誘導電動機動力計の
基本構成の説明図（本発明はこの回路による）。
【図５】三相交流誘導電動機に周波数インバータ及び周
波数コンバータを付設した場合の減速歯車を有しない動
力計としての周波数に対する、駆動又は吸収トルク比の
変化を表わした図。
波数コンバータを付設した場合の減速歯車を有しない動
力計としての周波数に対する、駆動又は吸収トルク比の
変化を表わした図。
１０ 原動機 １１ 三相交流誘導電動機 １２ トルク計測用揺動ケーシング １４ 入力軸 １５ 回転数ピックアップ １６ 計測装置 １７ 周波数インバータ１９への入力ライン １８ 電源ライン １９ 周波数インバータ ２０ 周波数コンバータ ２１ 周波数コンバータより電力ラインへのフィードバ
ックライン ２４ 架台 ２５ａ，２５ｂ 支持台 ２６ａ，２６ｂ 揺動ケーシング支持ベアリング ２７ モータ取付用フランジ ２８ モータフランジ ２９ 主軸 ３０ ロータ軸 ３１ カップリング ３２ 主軸用ベアリング ３３ 揺動中間体 ３６ 大歯車 ３７ 小歯車 ３８ 歯車ケーシング ３９ 油溜 ４４ トルク回収覆（歯車損失トルク回収手段） ５０ａ，５０ｂ トルク検定レバー ５１ａ，５１ｂ バランスレバー ５２ トルク計 ５４ 油ダンパー
ックライン ２４ 架台 ２５ａ，２５ｂ 支持台 ２６ａ，２６ｂ 揺動ケーシング支持ベアリング ２７ モータ取付用フランジ ２８ モータフランジ ２９ 主軸 ３０ ロータ軸 ３１ カップリング ３２ 主軸用ベアリング ３３ 揺動中間体 ３６ 大歯車 ３７ 小歯車 ３８ 歯車ケーシング ３９ 油溜 ４４ トルク回収覆（歯車損失トルク回収手段） ５０ａ，５０ｂ トルク検定レバー ５１ａ，５１ｂ バランスレバー ５２ トルク計 ５４ 油ダンパー
Claims (2)
- 【請求項１】交流電源回路に周波数インバータおよび周
波数コンバータを介して接続される三相交流誘導電動機
と、 前記三相誘導電動機のロータ軸に直結される主軸を同軸
上に有するとともに架台上に水平にかつ揺動自在に支持
されるトルク計測用揺動ケーシングと、 前記主軸と供試原動機の出力軸とを連結し前記トルク計
測用揺動ケーシング内部に一体的に組み込まれた減速装
置とからなることを特徴とする減速型三相交流誘導電動
機動力計。 - 【請求項２】前記減速装置は、減速歯車の損失トルクの
大部分を回収するための歯車損失トルク回収手段を備え
ることを特徴とする請求項１に記載の減速型三相交流誘
導電動機動力計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31441995A JP3604478B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 減速型三相交流誘導電動機動力計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31441995A JP3604478B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 減速型三相交流誘導電動機動力計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09152383A true JPH09152383A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3604478B2 JP3604478B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=18053127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31441995A Expired - Lifetime JP3604478B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 減速型三相交流誘導電動機動力計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3604478B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013097374A1 (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 湖南三一智能控制设备有限公司 | 一种电力测功机 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP31441995A patent/JP3604478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013097374A1 (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 湖南三一智能控制设备有限公司 | 一种电力测功机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3604478B2 (ja) | 2004-12-22 |
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