JPH0310054B2 - - Google Patents
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- JPH0310054B2 JPH0310054B2 JP58073841A JP7384183A JPH0310054B2 JP H0310054 B2 JPH0310054 B2 JP H0310054B2 JP 58073841 A JP58073841 A JP 58073841A JP 7384183 A JP7384183 A JP 7384183A JP H0310054 B2 JPH0310054 B2 JP H0310054B2
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- Japan
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- armature
- winding
- voltage drop
- torque
- resistance
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエンジン等の被試験機と直結して被試
験機の出力トルクを測定する電気動力計、特に秤
り装置を用いないで電機子端子電圧、電機子電
流、回転速度等を測定して演算によりトルクを算
出する直流電気動力計のトルク測定方法に関す
る。
験機の出力トルクを測定する電気動力計、特に秤
り装置を用いないで電機子端子電圧、電機子電
流、回転速度等を測定して演算によりトルクを算
出する直流電気動力計のトルク測定方法に関す
る。
一般にこの種の直流電気動力計（以下、動力計
という）には、電機子のヒステリシス損および渦
電流損、ブラシの摩擦損、軸受の摩擦損、回転子
の風損、漂遊負荷損、電機子回路巻線の銅損等が
あり、そのために測定した電機子端子電圧、電機
子電流、回転速度のみから算出したトルクは正確
なものとは言えない。そこで、従来は上記に述べ
たような損失を考慮した次式を用いてトルクを算
出している。即ち、損失を考慮したトルク値Ｔ
は、 Ｔ＝Ｋ・Va・Ia±I2／a・Ra±Ia・eb±KH・Φ2・Ｎ±KE
・Φ2・N2±Kb・Ｎ±KB・N1.5／Ｎ※ ※±KW・N2±KS・I2／a・Ｎ／ ……(1) で表わせる。
という）には、電機子のヒステリシス損および渦
電流損、ブラシの摩擦損、軸受の摩擦損、回転子
の風損、漂遊負荷損、電機子回路巻線の銅損等が
あり、そのために測定した電機子端子電圧、電機
子電流、回転速度のみから算出したトルクは正確
なものとは言えない。そこで、従来は上記に述べ
たような損失を考慮した次式を用いてトルクを算
出している。即ち、損失を考慮したトルク値Ｔ
は、 Ｔ＝Ｋ・Va・Ia±I2／a・Ra±Ia・eb±KH・Φ2・Ｎ±KE
・Φ2・N2±Kb・Ｎ±KB・N1.5／Ｎ※ ※±KW・N2±KS・I2／a・Ｎ／ ……(1) で表わせる。
ただし、
Ｋはトルク定数、
Vaは電機子端子電圧、
Iaは電機子電流、
Ｎは回転速度、
Raは電機子回路の抵抗、
ebはブラシの接触電圧降下、
KHはヒステリシス損の定数、
Φは主極の磁束、
KEは渦電流損の定数、
Kbはブラシ摩擦損の定数、
KBはベアリング摩擦損の定数、
KWは風損の定数、
KSは漂遊負荷損の定数
である。また、(1)式中の（＋）符号は動力計が被
試験機から負荷を吸収する場合を表わし、（−）
符号は動力計が被試験機を駆動する場合を表わ
す。
試験機から負荷を吸収する場合を表わし、（−）
符号は動力計が被試験機を駆動する場合を表わ
す。
ところで、このような直流電気動力計は、常に
一定状態の負荷を吸収あるいは駆動するとは限ら
ず、種々の負荷を吸収あるいは駆動するために、
前記した式によりトルクを算出すると場合によつ
ては測定誤差が生ずることがある。すなわち、電
機子回路に流れる電流は、吸収あるいは駆動負荷
量の変化によつて変化するため、それにつれて電
機子回路巻線自体の温度が変化し、電機子回路巻
線の抵抗値が変化する。ところが、電機子回路中
の電機子巻線は回転しており、回転中の抵抗値が
測定できないために、従来の測定方法は一般に静
止時の電機子巻線の抵抗と固定子側電機子回路の
補償巻線および補極巻線の抵抗を測定して合計
し、その測定値（Ra）でもつて電機子回路の銅
損〔(1)式に示す（Ia 2・Ra）〕を算出するようにし
ている。このため、実際の銅損との間に誤差が生
じ、これが、トルクを算出した場合の測定誤差と
なつて表われ正確なトルク測定が行なわれないこ
とがある欠点があつた。
一定状態の負荷を吸収あるいは駆動するとは限ら
ず、種々の負荷を吸収あるいは駆動するために、
前記した式によりトルクを算出すると場合によつ
ては測定誤差が生ずることがある。すなわち、電
機子回路に流れる電流は、吸収あるいは駆動負荷
量の変化によつて変化するため、それにつれて電
機子回路巻線自体の温度が変化し、電機子回路巻
線の抵抗値が変化する。ところが、電機子回路中
の電機子巻線は回転しており、回転中の抵抗値が
測定できないために、従来の測定方法は一般に静
止時の電機子巻線の抵抗と固定子側電機子回路の
補償巻線および補極巻線の抵抗を測定して合計
し、その測定値（Ra）でもつて電機子回路の銅
損〔(1)式に示す（Ia 2・Ra）〕を算出するようにし
ている。このため、実際の銅損との間に誤差が生
じ、これが、トルクを算出した場合の測定誤差と
なつて表われ正確なトルク測定が行なわれないこ
とがある欠点があつた。
本発明の目的は、電機子回路巻線の抵抗値変化
による測定誤差が少ない直流電気動力計のトルク
測定方法を提供するにある。
による測定誤差が少ない直流電気動力計のトルク
測定方法を提供するにある。
本発明の直流電気動力計のトルク測定方法は、
直流電気動力計の固定子側電機子回路の電圧降下
を検出し、この電圧降下を定数倍して電機子回路
の全電圧降下を求め、電機子端子電圧と電機子電
流と回転数と電機子回路の全電圧降下と損失とか
ら被試験機のトルクを算出することを特徴とする
ものである。
直流電気動力計の固定子側電機子回路の電圧降下
を検出し、この電圧降下を定数倍して電機子回路
の全電圧降下を求め、電機子端子電圧と電機子電
流と回転数と電機子回路の全電圧降下と損失とか
ら被試験機のトルクを算出することを特徴とする
ものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
るが、その前にこの測定方法の基本となる考え方
につき述べる。他励式直流発電機の場合、電機子
回路は通常電機子線および補償巻線、補極巻線よ
り構成されている。今、それぞれの巻線の抵抗値
をra（電機子巻線抵抗）、rc、（補償巻線抵抗）、rI
（補極巻線抵抗）とすると、電機子回路の抵抗Ra
はRa＝ra＋rc＋rIとなる。したがつて、電機子回
路電流Iaが流れた場合の電機子回路電圧降下はIa
×Ra＝Ia×（ra＋rc＋rI）となる。ここで、電機子
巻線の電圧降下Ia×raは電機子が回転体であるた
め、容易に検出することはできない。
るが、その前にこの測定方法の基本となる考え方
につき述べる。他励式直流発電機の場合、電機子
回路は通常電機子線および補償巻線、補極巻線よ
り構成されている。今、それぞれの巻線の抵抗値
をra（電機子巻線抵抗）、rc、（補償巻線抵抗）、rI
（補極巻線抵抗）とすると、電機子回路の抵抗Ra
はRa＝ra＋rc＋rIとなる。したがつて、電機子回
路電流Iaが流れた場合の電機子回路電圧降下はIa
×Ra＝Ia×（ra＋rc＋rI）となる。ここで、電機子
巻線の電圧降下Ia×raは電機子が回転体であるた
め、容易に検出することはできない。
しかし、補償巻線と補極巻線の電圧降下Ia×
（rc＋rI）は固定子巻線であるため容易に検出でき
る。一方、電機子巻線抵抗ra、補償巻線抵抗rc、
補極巻線抵抗rIはそれぞれ一定の値であり、次の
ような抵抗比KRを仮定した場合、このKRは一定
不変の値となる。
（rc＋rI）は固定子巻線であるため容易に検出でき
る。一方、電機子巻線抵抗ra、補償巻線抵抗rc、
補極巻線抵抗rIはそれぞれ一定の値であり、次の
ような抵抗比KRを仮定した場合、このKRは一定
不変の値となる。
KR＝（ra＋rc＋rI）／（rc＋rI）
＝Ra／（rc＋rI）
したがつて、電機子回路抵抗RaはRa＝KR×（rc
＋rI）で表わせる。また、電機子回路の電圧降下
はIa×Ra＝KR×（rc＋rI）×Iaとなる。ここで、（rc
＋rI）×Iaは上記に述べたように、検出が容易な固
定子側電機子回路の補償巻線と補極巻線の電圧降
下である。よつて、あらかじめ静止時に、電機子
巻線抵抗raと補償巻線抵抗rcと補極巻線抵抗rIを
測定し、抵抗比KRを求めておけば、回転中の電
機子回路電圧降下は検出した補償巻線と補極巻線
の電圧降下（rc＋rI）×Iaを抵抗比KR倍することに
より求められる。
＋rI）で表わせる。また、電機子回路の電圧降下
はIa×Ra＝KR×（rc＋rI）×Iaとなる。ここで、（rc
＋rI）×Iaは上記に述べたように、検出が容易な固
定子側電機子回路の補償巻線と補極巻線の電圧降
下である。よつて、あらかじめ静止時に、電機子
巻線抵抗raと補償巻線抵抗rcと補極巻線抵抗rIを
測定し、抵抗比KRを求めておけば、回転中の電
機子回路電圧降下は検出した補償巻線と補極巻線
の電圧降下（rc＋rI）×Iaを抵抗比KR倍することに
より求められる。
また、電機子巻線と補償巻線、補極巻線は直列
に接続されているため、同一の電機子電流が流
れ、電流変化による抵抗の温度変化は同一である
と考えて実用上支障は無い。したがつて、検出し
た補償巻線と補極巻線の電圧降下すなわち、固定
子側電機子回路の電圧降下を抵抗比KR倍して求
めた電機子回路電圧降下Ia×Ra＝KR×（rc＋rI）×
Iaに電機子電流Ia倍して求めたIa 2×Ra＝KR×（rc
＋rI）×Ia 2を銅損として、(1)に代入し、トルクＴ
を算出することにより、吸収あるいは駆動負荷量
の変化による電機子回路抵抗の温度変化による銅
損の変化を正確に把握することができ、トルクの
測定精度の向上が望める 図面は、本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。図において１は電気動力計の電機子、Ｅは
内部誘起電圧、raは電機子巻線抵抗、rIは補極巻
線抵抗、rcは補償巻線抵抗、２は補償巻線抵抗と
補極巻線の電圧降下Ia×（rc 8＋rI）を導出する装
置、３は電機子電流Iaを導出する装置、４は補償
巻線と補極巻線の電圧降下Ia×（rc＋rI）を電機子
回路抵抗Ra＝ra＋rc＋rIと補償巻線および補極巻
線の抵抗rc＋rIとの比KR＝Ra／（rc＋rI）倍して
電機子回路電圧降下を算出する回路、５は電機子
回路電圧降下KR×Ia（rc＋rI）を電機子電流Ia倍し
て銅損を算出する回路、６は(1)式の銅損（Ia 2・
Ra）のかわりに銅損を算出する回路５で得られ
た銅損KR×Ia（rc＋rI）、によりトルク演算するト
ルク演算装置である。
に接続されているため、同一の電機子電流が流
れ、電流変化による抵抗の温度変化は同一である
と考えて実用上支障は無い。したがつて、検出し
た補償巻線と補極巻線の電圧降下すなわち、固定
子側電機子回路の電圧降下を抵抗比KR倍して求
めた電機子回路電圧降下Ia×Ra＝KR×（rc＋rI）×
Iaに電機子電流Ia倍して求めたIa 2×Ra＝KR×（rc
＋rI）×Ia 2を銅損として、(1)に代入し、トルクＴ
を算出することにより、吸収あるいは駆動負荷量
の変化による電機子回路抵抗の温度変化による銅
損の変化を正確に把握することができ、トルクの
測定精度の向上が望める 図面は、本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。図において１は電気動力計の電機子、Ｅは
内部誘起電圧、raは電機子巻線抵抗、rIは補極巻
線抵抗、rcは補償巻線抵抗、２は補償巻線抵抗と
補極巻線の電圧降下Ia×（rc 8＋rI）を導出する装
置、３は電機子電流Iaを導出する装置、４は補償
巻線と補極巻線の電圧降下Ia×（rc＋rI）を電機子
回路抵抗Ra＝ra＋rc＋rIと補償巻線および補極巻
線の抵抗rc＋rIとの比KR＝Ra／（rc＋rI）倍して
電機子回路電圧降下を算出する回路、５は電機子
回路電圧降下KR×Ia（rc＋rI）を電機子電流Ia倍し
て銅損を算出する回路、６は(1)式の銅損（Ia 2・
Ra）のかわりに銅損を算出する回路５で得られ
た銅損KR×Ia（rc＋rI）、によりトルク演算するト
ルク演算装置である。
尚、上記実施例は補償巻線と補極巻線とがある
場合を示したが、一方の補極巻線だけがある場合
でも同様に電機子回路の銅損を求めることができ
ることは言うまでもない。
場合を示したが、一方の補極巻線だけがある場合
でも同様に電機子回路の銅損を求めることができ
ることは言うまでもない。
以上のように、本発明は固定子側電機子回路の
電圧降下を検出し、静止時の電機子回路抵抗と固
定子側電機子回路の抵抗との比をこの固定子側電
機子回路の電圧降下にかけることにより電機子回
路の全電圧降下を求め、銅損を算出し、トルクを
算出するようにしたため、電機子回路抵抗の温度
変化による銅損の変化を正確に把握することがで
き、極めて正確なトルク測定ができるすぐれた効
果がある。
電圧降下を検出し、静止時の電機子回路抵抗と固
定子側電機子回路の抵抗との比をこの固定子側電
機子回路の電圧降下にかけることにより電機子回
路の全電圧降下を求め、銅損を算出し、トルクを
算出するようにしたため、電機子回路抵抗の温度
変化による銅損の変化を正確に把握することがで
き、極めて正確なトルク測定ができるすぐれた効
果がある。
図面は本発明の直流電気動力計のトルク測定方
法の一実施例を示すブロツク図である。 １……電気動力計の電機子、２……補償巻線と
補極巻線の電圧降下を導出する装置、３……電機
子電流を導出する装置、４……電機子回路電圧降
下を算出する回路、５……銅損を算出する回路、
６……トルク演算回路。
法の一実施例を示すブロツク図である。 １……電気動力計の電機子、２……補償巻線と
補極巻線の電圧降下を導出する装置、３……電機
子電流を導出する装置、４……電機子回路電圧降
下を算出する回路、５……銅損を算出する回路、
６……トルク演算回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被試験機と直結して被試験機のトルク測定を
行なう直流電気動力計において、前記直流電気動
力計の固定子側電機子回路の電圧降下を検出し、
この電圧降下を定数倍して電機子回路の全電圧降
下を求め、電機子端子電圧と電機子電流と回転数
と前記電機子回路の全電圧降下と損失とから被試
験機のトルクを算出することを特徴とする直流電
気動力計のトルク測定方法。 ２ 直流電気動力計は補極巻線と補償巻線とを有
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の直流電気動力計のトルク測定方法。 ３ 直流電気動力計は補極巻線のみを有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の直流電
気動力計のトルク測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073841A JPS59200936A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 直流電気動力計のトルク測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073841A JPS59200936A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 直流電気動力計のトルク測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200936A JPS59200936A (ja) | 1984-11-14 |
| JPH0310054B2 true JPH0310054B2 (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=13529764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58073841A Granted JPS59200936A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 直流電気動力計のトルク測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200936A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021084906A1 (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 株式会社日立産機システム | 回転機器の診断システム |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP58073841A patent/JPS59200936A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021084906A1 (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 株式会社日立産機システム | 回転機器の診断システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59200936A (ja) | 1984-11-14 |
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