JPH0656344B2 - 誘導電動機のトルク特性測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、特に始動トルク特性カーブを記録する誘導電
動機のトルク特性測定装置に関するものである。

（従来の技術） 誘導電動機の設計、製作上の不具合として、始動トルク
不足、クローリング現象等があり、これの確認は定格回
転数近辺での負荷試験ではできない。そこで一般的によ
く用いられる試験として、実際に速度−トルク特性を記
録測定する方法がある。

第３図に示すような誘導電動機の始動トルク特性Ｔのト
ルク特性測定装置としては、第４図に示す如く誘導電動
機１に軸トルク計２と負荷装置３を接続し、記録装置と
してペン書Ｘ−Ｙレコーダ４を用いて測定結果を記録す
るものがよく採用されている。負荷装置３としては、フ
ライホイール、うず電流式ブレーキあるいは直流発電機
等が用いられ、その軸端に回転数検出器５を接続してい
る。

負荷装置３のいずれの場合にも、回転数の変化を速くす
ると、つまり負荷を軽くして誘導電動機１の加速を速く
して測定時間を短くすると、Ｘ−Ｙレコーダ４に記録さ
れるトルクカーブは、第３図の破線に示すカーブ１の如
く、実トルクカーブＴを外れてくる。

これは軸トルク計２より誘導電動機１側の軸系ＧＤ^２を
加速するに必要なトルク分が軸トルク計２の出力に減じ
られて現われるためである。逆に定格速度より減速して
測定する場合には、減速トルク分が加えられＴとして現
われる。

これを防止るすためには、加速，減速の時間をできるだ
け長くして、上記影響を減らす必要がある。しかしなが
ら、負荷を大きくして測定時間を長くすると、定格電流
の数倍の始動電流を流している誘導電動機に焼損の恐れ
があり、また極端に負荷を大きくし過ぎた時には、誘導
電動機をストールさせてしまい、焼損することになる。

このため、負荷装置３を速度制御付とし、加減速度一定
として、どの様なトルク特性の誘導電動機に対してもス
トールすることなく、測定時間を稼ぎ、前述の測定トル
ク値への影響を少なくする方法が行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかして誘導電動機の回転数−トルク特性の形は一定で
はなく、種々の形のものがある。例えば、第２図に示す
回転数−トルク特性において、低速域Ａにおいては誘導
電動機１の出力トルクＴはほぼ一定であるが、高速域Ｂ
の近辺では、速度の変化に対するトルクＴの変化が非常
に大きい。

従って、停止から定格速度間で一定加速度で変化したの
では、高速域Ｂの近辺での記録誤差が大きくなる。も
し、高速域Ｂの近辺での問題が無視できる程度の速度変
化とすると、全体の計測時間が非常に長くなり、誘導電
動機の巻線温度上昇が著しくなり、二次抵抗増加による
トルク特性の変化が現われてくる。

これの問題の対策として、誘導電動機のトルク特性の形
に応じて、速度設定器に凾数発生器を設け速度の変化を
変える方法が考えられるが、トルク特性、凾数等に種類
が多いため、それぞれに合せることは汎用の試験装置と
しては不可能に近い。

本発明の目的は、誘導電動機のトルク特性が低速域と高
速域で大きく異なる場合でも、Ｘ−Ｙレコーダが正確に
記録し、また誘導電動機に試験時間の延長などで悪い影
響をおよぼさない誘導電動機のトルク特性測定装置を提
供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明による誘導電動機のトルク特性測定装置は、速度
制御可能な負荷装置により軸トルク計を介して誘導電動
機に負荷をかけ、その軸トルク計の出力により誘導電動
機の回転数−トルク特性を測定する測定装置において、
前記負荷装置により一定の速度変化率で誘導電動機の速
度を上昇させる制御系と、前記軸トルク計の出力よりト
ルク変化率を検出しこのトルク変化率信号で負荷装置の
速度基準電圧変化を抑制する制御系とを具備することを
特徴とするものである。

（作 用） 本発明においては、誘導電動機のトルクが急激に増加し
てくる領域に入ると、軸トルク計出力の急激な増加を微
分器を介して絶対値回路で変化率電圧として取り出す。
この変化率電圧の絶対値を切換回路で回転速度変化を抑
える極性に合わせてランプ回路の出力に補正信号として
加える速度制御回路の速度指令値とする。

これにより誘導電動機の出力トルクの増減の激しい時の
み回転数がゆっくり上昇し、必要最少限の測定時間で自
動的に測定できる。

（実施例） 以下本発明を第１図に示す実施例を参照して説明する。
第１図において、本発明のトルク特性測定装置において
も、誘導電動機１に軸トルク計２および負荷装置３を接
続しており、負荷装置３としては軸端に回転数検出器５
を有する直流機６を用いた場合を示してある。また軸ト
ルク計２の測定結果は、ペン書Ｘ−Ｙレコーダ４によっ
て記録される。

負荷装置３である直流機６は、一定の速度変化率で速度
上昇させる制御系ＳＰ_１を有する。この制御系ＳＰ_１は
速度基準信号Ｓを受けてランプ回路７で速度基準を定
め、このランプ回路７の出力を入力した速度制御回路11
を介してサイリスタ・レオナード装置12により直流機６
を速度制御する。

また直流機６には前記制御系ＳＰ_１に加えてこの制御系
ＳＰ_１の速度基準電圧変化を抑制する制御系ＳＰ_２も備
えている。この制御系ＳＰ_２は誘導電動機１の増速又は
減速過程における急速な速度変化を軸トルク計２の出力
で受けて微分器８の出力増として検出する。微分器８の
変化率電圧の絶対値を絶対値回路９で取り出し、切換回
路10で回転速度変化を抑える極性に合わせてランプ回路
７の出力補正信号として加える。

次にこのように構成された本発明による誘導電動機トル
ク特性測定装置の作用を説明する。第１図において、誘
導電動機１の回転速度を上げながら試験を行なう場合、
まず直流機６で誘導電動機を正規回転方向と逆方向に低
速回転させてから電源を投入する。その誘導電動機１の
トルクの変化が少なく、第２図の低速域Ａのようにほぼ
一定の領域では、ランプ回路７に定められた速度基準に
したがって誘導電動機１および直流機６の回転は徐々に
上昇していく。

しかし第２図の高速域Ｂに入ってトルクが急激に増加し
てくると、軸トルク計２の出力が急に増加して微分器８
の出力増として表われる。この変化率電圧の絶対値を絶
対値回路９で取り出し、切換回路10の接点10a を閉じて
回転速度変化を抑える極性に合せ、ランプ回路７の出力
に補正信号として加え、速度制御回路11の速度指令値と
する。これにより誘導電動機１の出力トルクの増減の激
しい時のみ、直流機６の回転数がゆっくり上昇して必要
最少限の限定時間で自動的に測定できる。

逆に誘導電動機１を速度を下げながら試験を行なう場合
には、切換回路10の接点10b を閉じてトルクの増減で回
転数の低下を抑えることになる。

なあ第１図に示す実施例では、負荷装置３として直流機
６を用いた例を示したが、この案は速度制御を行なうこ
とが可能な負荷装置であれば、全てのものに適用でき
る。

［発明の効果］ 以上のように本発明においては、速度変化を一定に制御
する機能に加えて軸トルク計の出力よりトルク変化率を
検出し、このトルク変化率信号で負荷装置の速度基準電
圧変化を抑制するよう構成したことにより、誘導電動機
のトルク特性が低速域と高速域で大きく異なる場合に
も、Ｘ−Ｙレコーダのペンの動く速度をほぼ一定に保つ
ことができてより正確な記録ができる。また必要な部分
のみ回転速度の抑制を行なうため試験時間の延長による
誘導電動機の巻線温度上昇が原因の焼損や、測定誤差の
発生が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による誘導電動機のトルク特性測定装置
の一実施例を示す回路図、第２図および第３図は誘導電
動機のトルク特性図、第４図は従来のトルク特性測定装
置を示す回路図である。 １……誘導電動機 ２……軸トルク計 ３，６……負荷装置、直流機 ４……Ｘ−Ｙレコーダ ７……ランプ回路 ８……微分器 ９……絶対値回路 10……切換回路 11……速度制御回路 12……サイリスタレオナード装置 ＳＰ_１……速度変化一定制御系 ＳＰ_２……抑制補正制御系

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】速度制御可能な負荷装置により軸トルク計
   を介して誘導電動機に負荷をかけ、その軸トルク計の出
   力により誘導電動機の回転数−トルク特性を測定する測
   定装置において、前記負荷装置により一定の速度変化率
   で誘導電動機の速度を上昇させる制御系と、前記軸トル
   ク計の出力よりトルク変化率を検出しこのトルク変化率
   信号で負荷装置の速度基準電圧変化を抑制する制御系と
   を具備することを特徴とする誘導電動機のトルク特性測
   定装置。