Способ тарировки нагрузочного электромеханического стенда Советский патент 1983 года по МПК G01L25/00 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для тарировки нагрузочного электромеханического стенда. Известен способ тарировки нагрузочного электромеханического стенда -с дифференциальным редуктором,машиной постоянного тока и синхронным генератором, включенным в сеть, вал которого соединен с водилом редуктор солнечная шестерня которого соедин,ё на с входным валом стенда, а эпицикл с валом машины постоянного тока, t путем установления функциональной за висимости между величиной крутящего момента на входном валу стенда и величиной мощности в цепи якорной обмотки синхронного генератора 11. Недостатком известного способа является низкая точность вследсвие энергетических потерь в синхронном генераторе на тарировочнуго характеристику. Цель изобретения - повышение точност и за счет уменьшения влияния энергетических потерь на тарировочную характеристику. Указанная цель достигается тем, что согласно способу нагружают стенд устанавливают и поддерживают постоянной мощность в цепи .якорной обмот.ки синхронного генератора, измеряют мощность и ток в цепи якоря машины постоянного тока при двух равных .по величине и противоположных по нап равлению скоростях вращения ее ротор и определяют крутящий момент на входном валу стенда, соответствующий установленной величине мощности в цепи якорной обмотки.синхронного генератора по аналитической зависи ((Ю-Р(о))- (t.rC)). W где - передаточное отношение от эпицикла к солнечной шестерне дифференциального редукто ра; У - скорость вращения ротора машины постоянного тока в прямом и обратном направлениях об/мин;. Р(И) Р to) « 1 (Я) Uo)- соответствен п v, чп,/ V мощность и ток в цепи якоря машины постоянного тока.при пря мом и обратном направле ниях вращеНИН ее ротора, Вт и А; f - эквивалентное сопрсзтивление потерь в машине постоянного тока. Ом. На чертеже представлена схема электромеханического стенда, согласно которой осуществляется предлагаемый спЬсоб тарировки . В состав стенда входит дифференциальный редуктор с солнечной шестерней 1, эпициклом 2, водилом 3 и несколькими, сателлитами 4. Солнечная шестерня 1 является входным валом редуктора,водило 3 - выходным валом а эпицикл 2 - опорным валом, соединенным через двухступенчатую передачу (колеса 5,6, 7 и 8) с машиной постоянного тока 9. Водило редуктора соедийено с синхронным генератором .10. Машина постоянного тока через преобразователь электроэнергии 11, . а синхронный генератор непосредственно подключены к сети переменного тока 12. В цепь якорной обмотки синхронного генератора включены электроизмерительные приборы 13 (ваттметр и амперметр) измеряющие электрическую нагрузку генератора. В цепь якорной обмотки машины постоянного тока также включены электроизмерительные приборы 14 (ваттметр и амперметр). Ко входному валу стенда подключают испытуемый двигатель 15.- По показаниям ваттме:тра в цепи якорной обмотки генератора 10 путем изменения подачи топлива двигателя. 15 устанавливают определенную нагрузку генератора. При установленной нагрузке изменяют скорость вращения двигателя 15 и машины постоянного тока 9 так, чтобы последняя вращалась в; требуемую сторону с необходимой скоростью, и измеряют мощность в цепи якорной обмотки машины, быполняют аналогичную операцию, но при противоположном направ.гГении вращения машины и, следовательно, противоположном ранее установленному режиме ее работы. Для обоих установленных режимов работы машины постоянного тока справедливы соотношения мощностей«rTa(,)H.(и)йP.(,y, (х) PlO)-P2(o))AP-(o) , (3) где (и) и (о) - символы прямого и обратного направления вращения ротора машины постоянного тока ; Р - мощность в цепи якорной обмотки машины постоянного тока по показаниям ваттметра в составе электроизмерительных приборов . 14;. мощность на опорном валу редуктора (эпицикле 2 ; р р - потери мощности, соответственно, переменные ( в меди, стали и добавочные , зависящие от нагруз ки) и.постоянные(ме ханические, в щеточ ном контакте и доба вочные, зависящие о скорости вращения). Мощность Р представляется в виде соотношений Рг(.), Pa(o)()X(g,Hato}, в которых вследствие установленной неизменной, для обоих режимов работ машины, нагрузки генератора и одинаковых при неизменной нагрузке потерь в генераторе имеет место соотношение)(o) где /Ы 2. - момент на опорном валу редуктора (эпицикле 2). Кроме..того, вследствие усгановлемных одинаковых по величине скорос тей вращения машины имеют место равенстваГ1(и «1(Ь)-Ч, - С7) (o (&) П(еменные потери с высокой точностью могут быть представлены нижеприведенньми соотношениями, в которых параметр Ц является .эквивалентным сопротивлением потерь в машине постоянного тока, зависящим от нагрузки генератора Pv(,)t .. В результате вычитания уравнения (3) из уравнения (2) с учетом соотношений (4) -(10) и последующего преобразования получим -(Pw-Pt« - t«r«)), (1) где размерности М - Krc.M;tP - . BT;Chi.3 - об/мин; R-- Ом; } 3 А, Момент Л на валу испытуемого двигателя 15 однозначно определяется мсякентом Mjj. на опорном валу редуктора (эпицикле 2) ., ,(tt) где j - передаточное отнсшение от эпицикла 2 к солнечной шестерне 1 р1вдуктора. По найденному значению момента MT. на основании соотношения (12) определяют крутяций момент на входном вЕшу стенда (согласно представленной схеме стенда - на солнечной шее-, терне 1) и путем соотношения его значений с показаниями ваттметра в цепи якорной обмотки синхронного reHepciтора строят тарировочную.характеристику. Погрешность в определении момента равна сумме погрешностей измерения мощности Р и скорости вра;щения И, а также погрешности измере1ния тока I , Последняя мала по величине вследствие малости переменных потерь Л { в машине-по сравнению с полной мощностью машины. В частности, при погрешностях измерения мощности 0,5%, скорости 0,05%, , тока 0,5%, а также отн6сите п.ной Veличины переменных потерь вмашине находящейся в дналазоне 0,02- . 0,1, общая погрешность в определении момента М равна ориентировочно 0,550,56%. Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность тарировки стенда.

СПОСОБ ТАРИРОВКИ НАГРУЗОЧНОГО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО СТЕНДА с дифференциальным редуктором, машиной постоянного, тока и синхронным генератором, включенным в сеть, вал которого соединен с водилом редуктора, солнечная шестерня которого соединена с входным валом стенда,а эпи цикл - с валом машины постоянного тока, путем установления функциональной зависимости между величиной крутящего момента на входном валу стенда и . величиной мощности в цепи якорной обмотки синхронного генератора, о т л ич а ю щ-И и с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния энергетических потерь на тарировочную характеристику, нагружают стенд , устанавливают и поддерживают постоянной мощ;ность в цепи якорной обмотки синхронного генератора, измеряют мощность и ток в цепи якоря машины постоянного тока при двух равных по величине и противоположных по направ-лению скоростях вращения ее ротора, и определяют крутящий момент на входном валу стенда, соответствующий установленной величине мощности в цепи якорной обмотки синхронного генератора по аналитической зависимостц , . (i)где j - передаточное отношение от эпицикла к солнечной шестерне дифференциального редуктора; ( (оГ соответственно чв« , мощность и ток в цепи якоря машины постоянного тока при прямом и обратном направлеВ ниях вращения ее ротора,т и Л; R - эквивалентное сопроти эление потерь в машине постоянного тока. Ом; Н. скорость вращения ротора маtNP шины постоянноготока в пряО. мом и обратном направлениях, об/мин. О)