一种新型的电动机离心开断开转速测量仪

　　1　引言

　　单相电容起动异步电动机有一项技术指标是起动过程中离心开关断开瞬间的转速。关于其测定方法,在国家标准GB9651-88《单相异步电动机试验方法》中已有明确叙述。

　　该标准中所给出的两种方法的实施需要相当大的设备投入,操作比较费事,测量准确度不高。随着电子技术和计算机技术的发展,传统的电机测试方法不断得到更新。对于测定单相电容起动异步电动机的离心开关断开转速,有一种新方法是用一台变频电源给电机供电,频率逐步由低调高,电机转速随之上升,与此同时监测离心开关的通断状态。当电源频率升到某一数值,离心开关断开,从当时的电源频率可以算出相应的电机转速。这种方法是国家标准中拖动法的改进,以变频电源代替可调速原动机,但也存在明显缺点:其一是当被测电机容量增大时,此变频电源的容量也要增大;其二是在这一测试过程中,变频电源的频率变化不能太快,即电机转速的上升不会太快,这与电机实际起动情况不符。

　　2　测速仪结构

　　鉴于上述情况,作者研制出一种新型测速仪。其测量方法的要点是:设法监测起动电容器上的电压,同时不断地测量电机的瞬时转速。当电机起动后离心开关未断开时,起动电容器上有相当大的交流电压。当离心开关断开瞬间,起动电容器上电压的特点是保存某一直流电压,此后可能逐渐衰减,但不再交变。测速仪的硬件结构见图1所示。

　　3　测速仪工作原理

　　测速仪的起动电容器电压监测电路见图2所示。测量过程的程序流程图见图3所示。

                        图2　起动电容器电压监测电路原理图

　　3·1　起动电容器电压的监测

　　如图2所示,在起动电容器两端通过一个高阻值电阻R11并联了两套正反向半波整流和电容滤波电路,其负载是光电元件的初级。光电元件隔离了交流电压。光电元件次级电路的A点、B点分别通过比较器之后作为与门u5的输入。这样,与门的输出信号就能反映起动电容器上的电压情况。在电机起动过程中,起动电容器上有一定数值的交流电压,通过半波整流和滤波电路驱动光电元件,使得A点和B点都维持较高电平,与门输出为“1”。当电机起动过程将近结束时,离心开关断开。假设起动电容器上瞬时电压的极性为1正2负,则通过R11、D1支路放电,因放电时间常数较大,也许还能使A点维持一定时间的较高电平。但在另一支路,电容C5的残存电压向R14和光电元件u2初级放电,此放电时间常数很小,很快就使B点电平变低,从而使与门输出变为“0”。