Стенд для испытания трансмиссий транспортных средств Советский патент 1987 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к измерениям и испытаниям и предназначено для стендовых испытаний трансмиссий транспортных средств.

Цель изобретения - повышение эф- фективности работы путем улучшения эксплуатационных характеристик.

На фиг. 1 показана электрическая схема стенда; на фиг. 2 - графики векторных диаграмм магнитных потоков постоянного тока в статорных обмотках тормозного генератора и дополнительного двигателя; на фиг. 3 и А - схема замещения и векторная диаграмма напряжения и тока одной фазы роторных обмоток асинхронных машин с фазным ротором соответственно.

Устройство состоит из асинхронного двигателя 1, испытываемой трансмиссии 2, соединенной кинематически через датчик 3 момента с согласующим редуктором 4, общий коэффициент передачи которых равен единице, выходной вал согласующего редуктора соединен с валом тормозного генератора 5, роторные обмотки которого электрически соединены с роторными обмотками дополнительного двигателя 6, вал которого с одной стороны соединен с вало асинхронного двигателя 1, а с другой стороны соединен с входным валом испытываемой трансмиссии.

Статорные обмотки асинхронного двгателя 1 подключены к сети перемен- кого тока через преобразователь 7 частоты, вход которого подключен к блоку 8 задания скорости, выход датчика момента подключен к входу суммирующего устройства 9, другой вход которого подключен к блоку 10 задани момента, а выход подключен к входу усилителя 11 мощности. Выход усилителя мощности подключен к обмотке фазы А дополнительного двигателя 6 и к входам согласующих устройств 12 и 13 выходы которых соответственно подключены к обмоткам фазы А генератора 5 и двигателя 6.

Устройство работает следующим об- разом.

Асинхронный двигатель 1 вращает жестко связанные испытываемую трансмиссию 2, согласующий редуктор 4 и асинхронные машины с фазным ротором 5 и 6 со скоростью

97If u)a) (1-S) (1-S),

где cJ - угловая скорость вращения магнитного поля статорных обмоток асинхронного двигателя 1; S - скольжение асинхронного двигателя; f - частота выходного напряжения преобразователя частоты, которая задается блоком задания скорости; Р - число пар полюсов асинхронного двигателя 1.

При наличии постоянного тока в статорных обмотках асинхронных машин (тормозного генератора 5 и дополнительного двигателя 6) под действием магнитных потоков Ф и Ф (фиг.2) в роторных обмотках этих машин будут наводиться ЭДС Е и Е .

Пренебрегая активньм сопротивлением обмоток ротора, схему замещения одной фазы можно представить в виде фиг. 3. Согласно схеме замещения, уравнение электрического равновесия будет иметь вид

Ё,.,-Ё,:21Хр, (1) где EJ и Е- - фазные ЭДС роторных обмоток машин 5 и 6; Хр - индуктивное сопротивление обмотки ротора; I - ток фазы.

На фиг. 4 изображена векторная диаграмма напряжений и токов. Так как асинхронные машины (тормозной генератор 5 и дополнительный двигатель 6) одного типа, то при Ф Ф,., 9, Е,Е,Е .

Из векторной диаграммы имеем

IXp E-sin0,, (2) где 0 - угол рассогласования

и Е-созв . (3) Из выражения (2) имеем

E-sin0

1

X,

и 6

Активная мощность машин 5

P 3UI-cos4 , (5) где 4 - сдвиг по .фазе между током I и напряжением U. В данном случае , с учетом выражений (3) и (4) получим .

X.

sin©-cos 0

или

1

2

Е

X

sin 2©.,

(5)

Фь

При Ф. - (фиг, 2) угол 2 меж- /

ду векторами потоков Т, и Т следовательно, между Е, и EJ будет равен 90°, т.е. , а мощность, развиваемая асинхронными машинами, будет равна

момент

M.I.I

о) 2

)

(6)

ния момента, суммирующее устройство, один из. входов которого подключен к выходу блока задания момента, а выхо подключен к усилителю мощности и бло 5 задания скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем улучшения эксплуатационных характеристик, тормозной генератор и дополниТормозный генератор 5 и дополнительный двигатель 6 в рассматриваемом режиме работают как синхронные машины. Из векторной диаграммы (фиг.4)10 тельный двигатель выполнены в виде видно, что одна машина работает в ре- асинхронных машин с фазным ротором, а

жиме генератора, а другая - в режиме двигателя, поэтому электромагнитные моменты этих машин, определяемые выражением (6), направлены навстречу друг другу. При этом механическая передача между валами генератора 5 и дополнительного двигателя 6 скручивается под действием этих моментов. Величина момента скручивания зависит от величины тока возбуждения в ста- торных обмотках тормозного генератора 5 и дополнительного двигателя 6

Формула изобретения

Стенд для испытания трансмиссий транспортных средств, содержащий асинхронный двигатель, связанный с испытываемой трансмиссией, статор- ные обмотки которого подключены к сети переменного тока, тормозной генератор, кинематически соединенный с выходным валом согласующего редуктора и электрически связанный с дополнительным двигателем, блок зада1295255

ния момента, суммирующее устройство, один из. входов которого подключен к выходу блока задания момента, а выход подключен к усилителю мощности и блок 5 задания скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем улучшения эксплуатационных характеристик, тормозной генератор и дополни.4)10 тельный двигатель выполнены в виде е- асинхронных машин с фазным ротором, а

стенд снабжен преобразователем частоты, датчиком момента, первым и вторым согласующими устройствами, причем датчик момента установлен между выходным валом трансмиссии и входным валом согласующего редуктора, выход датчика момента подключен к второму входу суммирующего устройства, статорные обмотки асинхронного двигателя подключены к ceTij переменного тока через преобразователь частоты, к входу которого подключен блок задания скорости, вал дополнительного

двигателя с одной стороны соединен с валом асинхронного двигателя, а с другой стороны соединен с входным валом испытываемой трансмиссии, выход усилителя мощности подключен к фазной

обмотке статора дополнительного двигателя и к входам первого и второго согласующих устройств, выходы которых подключены соответственно к. одноименным фазным обмоткам статоров тормоэного генератора и дополнительного двигателя.

(puz.f

Ф1

ФдСОЗЗО° СО

2

фиг. г

V

фиг. 2

Изобретение относится к области измерений и испытаний и предназначено для стендовых испытаний механических передач, в частности трансмиссии транспортных средств. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем улучшения эксплуатационных характеристик. Для целей нагружения используют асинхронные машины 5 и 6, причем с фазным ротором, общий коэффициент передачи между валами асинхронных машин равен 1. Роторные обмотки электрически соединены, а ста- торные подключаются к источнику постоянного тока. Стенд может быть использован при испытании трансмиссий транспортных средств. 4 ил.

Составитель А, Барыков Редактор А. Шандор Техред М.Ходанич Корректор И. Муска

Заказ 610/48 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ФшА