Электропривод Советский патент 1987 года по МПК H02P7/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах для испытания электроприводо дозаторов сыпучих материалов сравнительно малой мощности.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет автоматического поддержания постоянств мощности при переменной частоте вра- щения электродвигателя,

На чертеже представлена принципиальная схема электропривода.

Привод содержит объемный насос 1, электродвигатель 2 постоянного тока с системой 3 управления. В напорной гидролинии 4 объемного насоса параллельно установлены предохранительный клапан 5 и регулирующий узел 6. Регулирующий узел 6 и объемный насос об- разуют регулятор мощности.

Регулирующий узел выполнен в виде установленных последовательно по направлению потока нерегулируемого линейного дросселя 7 и дроссельного клапана 8, выход которого соединен со сливом. Дроссельный клапан состои из корпуса 9, золотника 10, пружины 11 и регулировочного винта 12. Верхняя по схеме полость управления кла- пана гидролинией 13 соединена с выходом дросселя 7, а нижняя - гидролинией 14 с напорной гидролинией 4 насоса 1. Площадь проходного сечения дроссельного клапана 8 в функции пе- ремещения золотника 10 определена уравнением

А хз у +А., х2 yf +AJ хэ уЗ -А,х2 у +Ajx2 у - -AJ ,x y+A5|X y2+A5У +A,x2y-A,,yЗ- -A,Jx2+A,, где X - перемещение золотника;

у - площадь проходного сечения дроссельного клапана;

А, ;u c4l+K)2S|;

А /TpAc K Cl+Kjs;

А, (1+K,)s;;

А 2%Ac2K(1+K)S2cos/35

AS 2/ГрАс2К(,(1+Кт.)8|3;

А 2I2f A2S3 ;

А, /3 c4l+K,)

Aj 47/Mj)Ac2Kc(1+K)

А, A2S|cos ;

A .. Яо .M+K- lRlS

A« J/pAc2K,(1+K,) A,, 241iV f cos/i; Ai l6) A,j - 2 fAc2Kp(1+K)S cos/5; jH - коэффициент расхода через дроссель и дроссельный клапан:

5

5 0 5

0

5

0

5

с - жесткость пружины:

K.J. - коэффициент трения объемного насоса, пропорционального перепаду давления;

g площадь проходного сечения дросселя;

р - плотность рабочей жидкости;

;7 - отношение длины окружности к его диаметру;

А - мощность на валу электропривода;

Kj. - коэффициент утечки (скольжения) насоса;

S - площадь торцовой поверхности

золотника;

/ - угол наклона потока жидкости к оси золотника в дроссельной щели.

Предохранительны клапан 5 защищает систему от перегрузки. Регулировочный винт 12 позволяет установить требуемое усилие пружины 11, а следовательно, требуемую мощность А на валу электродвигателя 2. Змеевик 15 и кран 16 служат для поддержания заданного температурного режима рабочей жидкости в баке 17.

Электропривод работает следующим образом.

Включают электродвигатель 2 постоянного тока с системой 3 управления. Насос 1 подает рабочую жидкость по гидролинии 4 к дросселю 7 и дроссельному клапану 8. При этом подача насоса 1 пропорциональна частоте вращения электродвигателя 2, а перепад давления на дросселе 7 - подаче насоса.

Дроссель 7 выбран сравнительно большого проходного сечения. Поэтому перепад давления на нем небольшой, что мало влияет на нагрев рабочей жидкости, а следовательно, обеспечивает стабильную работу дроссельного расходомера. Почти вся приводная мощность расходуется на дросселирование жидкости в дроссельном клапане 8, а заданная температура рабочей жидкости, поступающей в насос 1, обеспечивается за счет охлаждение ее в баке 17 при помош змеевика 15,

При испытании электропривода обеспечивается постоянство мощности на выходном валу электродвигателя 2, т.е. постоянство произведения вращающего момента и частоты вращения.

Если частота вращения вала электродвигателя повысилась, то повысится подача через дроссель, а следовательно, перепад давления на нем. Благодаря этому увеличится перепад давлений на нижней и верхней по схеме торцовых поверхностях золотника 10 дроссельного клапана 8 и он переместится вверх, пока сила пружины 11 не уравновесит силы давления на торцы и гидродинамическую, силу золотника. Проходное сечение клапана увеличится, давление на его выходе уменьшится, а следовательно, уменьшится вращаюш:ий момент на валу электродвигателя 2.

отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет автоматического поддержания постоянства мощности при переменной частоте вращения электродвигателя, регулирующий узел снабжен дроссельным клапаном с подпружиненным золотником, две полости управления которого соединены с напорной линией объемного насоса и выходом линейного дросселя, выполненного нерегулируемым а зависимость площади проходного сечения дроссельного клапана от переме

Если частота вращения вала электродвигателя уменьшится, то уменьшится 15 его золотника определена урав- подача насоса 1, перепад давления на нением дросселе 7, разность давлений на нижнем и верхнем по схеме торцах клапана 8, благодаря чему золотник 10 опуститA x yS +AjX yS+AjX yi-A x y +AjX yS--А,,хэ у+А,х2 у2 +АЭУ +А„х2 у-А,,у - -А,,,

ся вниз до нового положения равнове- сия. Проходное сечение клапана уменьшится, а давление на его входе, а следовательно, вращающий момент на валу электродвигателя 2 увеличатся.

Так как зависимость площади про- ходного сечения дроссельного клапана от перемещения золотника определена уравнением восьмого порядка, в обоих случаях произведение вращающего момента на частоту вращения электродви- гателя 1 остается постоянным, благодаря чему обеспечивается испытание электродвигателя 1 постоянного тока с системой 3 управления в режиме постоянной мощности.

При испытаниях достаточно простыми средствами обеспечивается повьш1ение достоверности испытаний путем обесле- чения работы в режиме постоянной мощ- ности, что может быть использовано как при испытании электроприводов постоянного тока дозаторов сьтучих материалов, так .и при испытании других типов двигателей, где необходим режим постоянной мощности.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий электро- двигатель и регулятор мощности, выполненный в виде соединенных между собой гидролинией регулирующего узла, снабженного линейным дросселем, и объемного насоса, вал которого жестко соединен с валом электродвигателя.

ВНШПИ Заказ 4243/54Тираж 659 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет автоматического поддержания постоянства мощности при переменной частоте вращения электродвигателя, регулирующий узел снабжен дроссельным клапаном с подпружиненным золотником, две полости управления которого соединены с напорной линией объемного насоса и выходом линейного дросселя, выполненного нерегулируемым, а зависимость площади проходного сечения дроссельного клапана от перемеЩ ния его золотника определена урав- нением

его золотника определена урав- нением

A x yS +AjX yS+AjX yi-A x y +AjX yS- -А,,хэ у+А,х2 у2 +АЭУ +А„х2 у-А,,у - -А,,,

де X - перемещение золотника;

у - площадь проходного сечения дроссельного клапана;

А 2c3(i+Kp)2S|;

А Ff (l+K)S;

Aj ,)

А TT pAc KcCl+KjSlcos/j;

Aj 27ifAc2Kc(1+K)S2S;

A 21Г2р

A, ((i+K,)

Aj 4%pAc2Kc(1+K)s:|;

A, 12л VA S|S2cos/x;

А,„ pAc2Ke(1+K,)

А„ 247r2/u2 A2S,S

A,j 27Г рАс2Кс(1+Кт-)5 со8/5;

A, 16Ti2A.2j5A2S2cos /3; IJL - коэффициент расхода через дроссель и дроссельный клапан;

с - жесткость пружины;

К - коэффициент трения объемного

перепаду давления;

- площадь проходного сечения дросселя;

- плотность рабочей жидкости;

- отношение длины окружности к его диаметру;

- мощность на валу электропривода;

- коэффициент утечки (скольжения) насоса;

- площадь торцовой поверхности золотника;

- угол наклона потока жидкости к оси золотника в дроссельной щели.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах для испытания электроприводов дозаторов сыпучих материалов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет автоматического поддержания постоянной мощности при переменной частоте вращения электродвигателя. Указанная цель достигается тем, что в электроприводе регулирующий узел 6 снабжен дроссельным клапаном 8 с подпружиненным золотником 10. Две полости управления золотника 10 соединены с напорной гидролинией 4 объемного насоса 1. Зависимость площади проходного сечения клапана 8 от перемещения золотника 10 определяется уравнением восьмого порядка. В результате с изменением частоты вращения изменяются подача насоса 1, перепад давления на дросселе 7, разность давлений на торцах клапана 8. Золотник 10 перемещается до нового положения равновесия, изменяя проходное сечение клапана и давление на его входе. Следовательно, изменится и вращающий момент. Мощность останется постоянной, 1 ил. i (Л с: со со СО 00 О)