轉(zhuǎn)動慣量是表征剛體轉(zhuǎn)動慣性大小的物理量，它與剛體的質(zhì)量、質(zhì)量相對于轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān)，直流電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量測定方法包括自減速法、扭擺法和輔助擺錘法三種方法。
一、直流電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量自減速法測定
首先測定電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的空載鐵耗和機(jī)械損耗。在額定勵磁電流和高于額定轉(zhuǎn)速nn下，作空載運(yùn)行(串勵電機(jī)在他勵情況下)，待電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)后迅速地切斷電樞電源，由其慣性自然減速，測定被試電機(jī)減速曲線a(如下圖1：電機(jī)減速α曲線)，在1.1~0.9倍額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)進(jìn)行計(jì)算。
圖1示：電機(jī)減速α曲線
轉(zhuǎn)動慣量j按式下式計(jì)算：
式中：
j——轉(zhuǎn)動慣量，kg*㎡；
p——在額定轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)械損耗和空載鐵耗之和，kw;
n1——時(shí)間t1時(shí)的轉(zhuǎn)速，r/min；
n2——時(shí)間t2時(shí)的轉(zhuǎn)速，r/min。
另外，在減速曲線α(圖1)上，由轉(zhuǎn)速nn點(diǎn)引起切線b，求出nn處的速度變化率dnn/dt(r/min/s)。
轉(zhuǎn)動慣量j按下式計(jì)算：
二、直流電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量扭擺法測定
扭擺法是一種將被試轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量與圓柱形標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行比較的方法。
首先選擇密度均勻的金屬物體加工成圓柱形的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子，再按被測轉(zhuǎn)子的重量選擇適當(dāng)直徑和一定長度的鋼絲，此鋼絲應(yīng)能承受被測物之重量和被拉直而保持不變形。然后將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子懸掛在鋼絲上，必須保證鋼絲軸線與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子軸線同心且垂直地面，懸掛長度可取0.5m及以上。待標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子靜止后，把標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子繞心軸扭轉(zhuǎn)一個(gè)適當(dāng)角度(可用30°左右)仔細(xì)地測取若干往復(fù)擺動次數(shù)和時(shí)間，而求得擺動周期平均值。
試驗(yàn)前，被試轉(zhuǎn)子應(yīng)校平衡。被試轉(zhuǎn)子與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子懸掛長度應(yīng)相同，應(yīng)使用同一根吊線，同一套懸吊裝置，同一只秒表，按照上述試驗(yàn)要求求得擺動周期平均值。
被試轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量按下式計(jì)算：
式中：
jh——標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量，kg*㎡；
t——被試轉(zhuǎn)子擺動周期平均值，s；
th——標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子擺動周期平均值，s。
標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量按下式計(jì)算：
式中：
dh——標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子圓柱體直徑，m；
m——標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子圓柱體的質(zhì)量，kg；
仔細(xì)準(zhǔn)確地測取并記錄轉(zhuǎn)子再相當(dāng)長的時(shí)間t之內(nèi)所完成的擺動次數(shù)z，按下式求得擺動周期平均值t(s)：(轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)擺動的計(jì)算起點(diǎn)與終點(diǎn)，應(yīng)在往復(fù)擺動的中心位置)
三、直流電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量輔助擺錘法測定
輔助擺錘法一般用于測定具有滾動軸承電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量，試驗(yàn)必須在電刷全部提起時(shí)進(jìn)行。
將一個(gè)質(zhì)量已知的輔助擺錘用質(zhì)量盡可能小的臂桿固定于被試電機(jī)轉(zhuǎn)軸端面中心上，擺錘臂桿應(yīng)與軸線成直角。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上帶有皮帶輪或半個(gè)聯(lián)軸器時(shí)，也可用它們來固定擺錘。
試驗(yàn)時(shí)，擺錘的初始位置與靜止位置偏移不大于15°，然后開始擺動，并在其后測量2~3次擺動所需的時(shí)間，求出擺動周期的平均值，以擺錘通過靜止位置的瞬間作為測量擺動周期的起始點(diǎn)。
轉(zhuǎn)動慣量j(kg*㎡)按下式求?。?br>式中：
m——輔助擺錘的質(zhì)量，kg；
r——輔助擺錘的重心到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，m；
t——輔助擺錘擺動周期的平均值，s；
對功率為10~1000kw的電機(jī)，選用輔助擺錘時(shí)，應(yīng)使擺動周期為3~8s。同時(shí)，為了校核，試驗(yàn)應(yīng)在較小或較大的擺錘質(zhì)量時(shí)重復(fù)進(jìn)行。