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

113

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

Цель изобретения - повышение эффективности путем повьшения быстродействия стенда и уменьшения его энергонасьпценности,

На фиг, 1 дана электрическая принципиальная схема стенда; на фиг.2 и 3 - векторные диаграммы потоков обмоток возбуждения; на фиг, 4 - схема . замещения; на фиг. 5 векторная диаграмма напряжений и тока одной фазы статорньпс обмоток синхронных машин.

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 согласуюа1его редуктора соединен с .валом тормозного синхронного детектора 5, вал дополнительного двигателя 6 соединен с входным валом испытываемой трансмиссии и с валом асинхронного двигателя, при-этом оси соответствующих обмоток возбуждения совпадают по направлению, Статорные обмотки синхронных машин электрически соединены. Статорные обмотки асинхронного двигателя подключены к сети переменного тока через преобрс13ователь частоты 7j вход которого подключен к блоку 8 задания скорости, продольные обмотки возбуждения генератора 5 и двигателя 6 соединены последовательно-согласно и .подключены к выходу усилителя мощности 9, поперечные обмотки - последовательно-встречно и подключены к выходу дополнительного усилителя мощности 10. Выход датчика 3 момента подключен к входу суммиру- ющег о устройства 11, к второму входу которого подключен блок 12 задания момента. Выход суммирующего устройства 11 подключен к входам первого 13 и второго 14 функциональных преобразователей выход первого функционального преобразователя подключен к входу усилителя 9 мош,ности, выход второго функционального преобразователя подключен к входу дополнительного усилителя 10 мощности.

Устройство работает следующим образом.

Асинхронны двигатель 1 вращает жестко связанные испытываемую тран73012

смиссию 2, согласующий редуктор 4 и синхронные машины 5 и 6 со ско-- ростью

5 W COpCl s);

Ч

21Г f

где Сд)д - угзювая скорость вращения магнитного поля статорньш

обмоток асинхронного двигателя;S - скольжение асинхронного

двигателя;

f- частота выходного напряже- ния преобразователя частоты, которая задается блоком задания скорости; р - число пар полюсов асинхрон- ного двигателя.

При наличии тока в обмотках возбуждения синхронных м-ашин в статорньгх обмотках синхронных машин под действием результирующих магнитных по- токов Р, (фиг, 2) и (Pj (фиг, 3) будут наводиться ЭДС Е, и Е . Пренебрегая активным сопротивлением обмоток статора, схему замещения одной фазы синхронных машин можно предста- вить в виде схемы на фиг, 4. Согласно схемы замещения уравнение электрического равновесия имеет ввд

35

Е, - E.J J21xc,

где Е,, Е - соответственно фазные ЭДС синхронных машин 5 и 6;

Хр - синхронное сопротивле- 40ние;

I - ток фазы,

На фиг, 5 изображена векторная диаграмма напряжений и тока. Так как синхронные машины одного типа, то 45 при Р, Р Е Е, Е. Из векторной диаграммы имеем

1 х Е sin б , а фазное напряжение и Е- COS0 .

з вьфажения (2) имеем

Е . sin е

1 --,

Хл

(2)

(3)

(4)

Активная мощность, развиваемая мапш- ной

)

р 3 UI

3

COS (f ,

1317301

где (f - сдвиг по фазе между током I и напряжением U. В данном случае q О, тогда с учетом выражений (3) и (4) получим

Р.

sin 29 о (6)

), что при

, - i Р const Е cuJf const, и момент, развиваемый синхронными машинами, будет зависеть только от угла 9 .

На фиг.

) ,

„„„ р.

npj

поп

ПОП

и 3 имеем

(Р COS0 ; Р sin 0,

(5) рически связанньй с дополнительным двигателем, суммирующее устройство, один вход которого подключен к выходу блока задания момента, блок зада5 ния скорости и усилитель мощности, отличающийся тем, что, с целью повьдления эффективности путем повышения быстродействия стенда и уменьшения его энергонасыщенности,

fO тормозной генератор и дополнительный двигатель выполнены в виде синхрон- ньпс машин с поперечной и продольной обмотками возбуждения, а стенд дополнительно снабжен преобразователем

5 частоты, первым и вторьгм функциональными преобразователями, датчиком момента и дополнительным усилителем мощности, причем датчик момента включен между выходным валом тран-,

20 смиссии и входным валом согласующего редуктора, статорные обмотки асинхронного двигателя подключены к сети переменного тока через преобразователь частоты, к входу которого ключен блок задания скорости, вал до(7)

долнительного двигателя с одной стороны соединен с валом входным испытываемой трансмиссии, а с другой стороны соединен с валом асинхронного двигателя, при этом оси соответствующих обмоток возбуждения синхронных машин совпадают по направлению, выход датчика момента подключен к второму входу суммирующего устройства, выход которого подключен к входам первого и второго функциональньвс преобразователей, выход первого функционального преобразователя подключен к входу усилителя мощности, выход второго функционального преобразователя подключен к входу дополнительного усилителя мощности, продольные обмотки возбуждения синхронных машин соединены последовательно-согласно и подклют.е. угол 29 между результирующими магнитными потоками 1 и Ф 2 определяется соотношением токов в попе-. речной и продольной обмотках возбуждения.

Из векторной диаграммы на фиг, 5 видно, что одна синхронная машина работает в режиме генератора, а дру- гая - в режиме двигателя, поэтому электромагнитные моменты этих машин, определяемые выражением (6), направлены навстречу друг другу. При этом механическая передача между валами синхронных машин скручивается под действием этих моментов.

Формула изобретения

Стенд для испытания трансмиссии транспортных средств, содержащий асинхронный двигатель, испытываемую трансмиссию, тормозной генератор, кинематически соединенньй с выходным валом согласующего редуктора и элект1317301

долнительного двигателя с одной стороны соединен с валом входным испытываемой трансмиссии, а с другой стороны соединен с валом асинхронного двигателя, при этом оси соответствующих обмоток возбуждения синхронных машин совпадают по направлению, выход датчика момента подключен к второму входу суммирующего устройства, выход которого подключен к входам первого и второго функциональньвс преобразователей, выход первого функционального преобразователя подключен к входу усилителя мощности, выход второго функционального преобразователя подключен к входу дополнительного усилителя мощности, продольные обмотки возбуждения синхронных машин соединены последовательно-согласно и подклю.чены к выходу усилителя мощности, поперечные обмотки возбуждения синхронных машин соединены последовательно-встречно и подключены к выходу дополнительного усилителя мощности.

MA 4

ф/feftl

Фи9.2

О

Л4

Ф/ypf

Хс

Хс

Фи.4

Изобретение относится к области измерений и испытаний и предназначено для стендовых испытаний трансмиссии транспортных средств и обеспечивает повьпиение эффективности путем повьпиения быстродействия станка и уменьшения его энергонасьпценности. Стенд содержит асинхронный двигатель 1, испытываемую трансмиссию 2, соединенную кинематически через датчик момента 3 с согласующим редуктором 4, сообщенным с валом тормозного син-..- кронного генератора 5, вал дополнительного двигателя 6 с одной стороны Соединен с входным валом испытываемой трансмиссии и с другой стороны соединен с валом асинхронного двигателя. Статорные обмотки асинхронного двигателя подключены к сети перемен- ного тока через преобразователь частоты 7, вход которого подключен к блоку 8 задания скорости, продольные обмотки возбуждения генератора 5 и двигателя 6 соединены последовательно-согласно и подключены к выходу усилителя мощности 9, поперечные обмотки возбуждения соединены последовательно-встречно и подключены к выходу дополнительного усилителя мощности 10. Выход датчика момента 3 подключен к выходу суммирующего уст- рбйства 11, ко второму входу которого подключен блок задания момента 12. Выход суммирующего устройства подключен к входам первого 13 и второго 14 функциональных преобразователей, выходы которьпс подключены к входам соответствующих усилителей мощности. За счет применения двух синхронных машин улучшается быстродействие стенда. 5 ил. Q S СО С«9 О2

t

Редактор В, Ковтун

Фи9.5

Составитель А. Барыков

Техред Л.Олейник Корректор Е. Рошко

Заказ 2Л1А/37 , Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ССС)

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г Ужгородj ул. Проектная, А