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

кронного двигателя 1, а обмотка возбуждения 9 подключена к выходу первого усилителя мощности 10, вход которого подключен к выходу первого сумматора 11, первый вход которого подключен к первому источнику постоянного тока 12, а второй вход подключен к выходу инвертора 13, вход которого подключен к выходу второго сумматора 14, к первому входу тре- тьего сумматора 15 и к второму входу дополнительного сумматора 16, к первому входу второго сумматора 14 подключен задающий блок 17, к второму входу второго сумматора подключен датчик тока 7, второй вход третьего Сумматора подключен к источнику постоянного тока 18, а выход через второй усилитель мощности 19 подклюИзобретение относится к области измерений и испытаний и предназначено для стендовых испытаний трансмиссий транспортных средств,

Цель изобретения - повышение эф- фективности путем повьшения точности воспроизведения эксплуатационных нагрузочных режимов.

На фиг, 1 представлено устройст- во, общий вид; на фиг. 2 - график зависимости увеличения быстродействия предлагаемого стенда в функции от быстродействия известного стенда.

Устройство состоит из асинхронног двигателя .1, осуществляющего привод генератора 2, связанного электрической цепью с тяговым электродвигателем 3 постоянного тока, служащим .для привода испытываемой трансмиссии 4, выходной вал 5 которого кинематически соединен с валом тормозного генератора 6, якорная цепь которого через датчик 7 тока соеди- иена с якорной цепью двигателя. 8 постоянного тока, вал которого соединен с валом асинхронного двигателя 1, а обмотка 9 возбуждения подключена к выходу первого усилителя 10 мощности, вход которогб подключен к выходу первого сумматора 11, первый вход которого подключен к первому

50521

чек к обмотке возбуждения 20 тормозного генератора 6, к первому входу дополнительного сумматора подключен дополнительный источник постоянного тока 22, выход дополнительного сумматора через дополнительный усилитель мощности 23 подключен к обмотке возбуждения генератора постоянного тока. При испытаниях происходит циркуляция энергии по замкнутому контуру: асинхронный двигатель 1, приводной генератор 2, тяговый эле.ктродвига- . тель 3, трансмиссия 4, тормозной генератор 6, двигатель постоянного тока 8, асинхронный двигатель 1, Из сети поступает только то количество энергии, которое необходимо для покрытия электрических и механических пот.ерь, 2 -ИЛ,

источнику 12 постоянного тока, а втрой вход подключен к выходу инвер тор а 13, вход которого подключен к выходу второго сумматора 44, к первому входу третьего сумматора 15 и к второму входу дополнительного сумматора 16, к первому входу второго сумматора 14 подключен задающий блок 17, к второму входу второго сумматора подключен датчик 7 тока, второй вход третьего сумматора подключен к источнику 18 постоянного тока, а выход через второй усилител 19 мощности подключен к обмотке 20 возбуждения тормозного генератора 6, к первому входу 21 дополнительного сумматора 16 подключен дополнительный источник 22 постоянного тока, выход дополнительного сумматора через дополнительный усилитель 23 мощности подключен к обмотке 24 возбуждения генератора постоянного тока,

Устройство работает следующим образом.

Асинхронный двигатель 1 вращает вал генератора 2, выходное напряжение которого подается на якорную обмотку .3 электродвигателя. Электродвигатель 3 вращает входной вал трансмиссии 4, которая своим выходным валом вращает вал генератора 6,

;з

Выходное напряжение генератора 6 подается на якорную обмотку двигателя 8. При этом генератор 6 создает тормозной момент трансмиссии 4, двигатель 8 создает вращающий момент, совпадающий по направлению с вращающим моментом асинхронного двигателя, т.е. двигатель 8 помогает асинхронному двигателю вращать генератор 2, Таким образом, происходи циркуляция энергии по замкнутому энергетическому контуру: асинхронный двигатель 1, приводной генератор 2, приводной двигатель 3, трансмиссия 4, тормозной генератор 6, двигатель 8, асинхронный двигатель 1 . Из сети поступает только то количество энергии, которое необходимо на покрытие электрических и механических потерь. При одинаковом типе генератора 6 постоянного тока и двигателе 8 постоянного тока ток цепи : якоря тормозного генератора 6 и двигателя 8 равен

.i.cjfs..

2г,

u)s

где С

.

i.S

постоянная генератора и двигателя постоянного тока 6 и 8;

потоки возбуждения тормозного генератора 6 и двигателя 8;

скорости вращения тормозного генератора 6 и двигателя 8. Если машины постоянного тока работают на линейной части кривой намагничивания, то можно считать, что ф , ,0 1ь,о (2), где I, и 1.0 - соответственно токи

Ьб о овозбуждения генератора о и двигателя 8. С учетом (2) выражение (1) примет вид

С .CjClfefe e.- ) f-j-) я - 2г,

т /. - С . I ilifi6 + (Iboe -ati2

1,(ц; --- - 2r

I«(4

N С Сч,ЦиЗо7+a t2lilb06 -«-§t2li JiiiBiIio4.-atcL| )

2r,

Моменты нагрузки в известном и предлагаемом устройствах равны при I(t )I(t,), тогда из (7) и (8) получаем

1350521

При задающем сиг.нале блока

задания равном нулю () начальные значения токов возбуждения I

рОб

Чо8

генератора сО

токов возбуждения i. и начальное значение скорости Pg с помощью источников постоянного тока 18, 12, 22 выстав

ляются такими, что

т - 5--Л И об.оа.- Ib08.-tAja f4 я2г

(4)

и момент нагрузки, следовательно, также будет равен нулю, так как

15

М I,

(5)

При скачкообразном положительном задающем сигнале выходной сигнал. , сумматора 14 складывается в сумматоре 1 5 с сигналом источника 18 (V и вычитается в сумматоре 12

)

1 1 с сигналом источника

V,, - V, ).

.

Выходное напряжение сумматора 16 равняется 4j,. При этом в начальной (линейной) части переходного

30

процесса токи возбуждения I

Ь6

Ь8

и скорость двигателя 3, и, следовательно, скорость (jOj генератора 6 изменяются по закону

+at, a t.

ьв boe

-at.

(6)

где Q и Q - соответственно скорости изменения токов возбуждения и скорости тормозного генератора 6,

Переходной процесс длится до тех пор, пока сигнал с датчика тока не сравняется с задающим сигналом. В . предлагаемом устройстве время изменения тока якоря и, следовательно, момента меньше, чем в известном, Пусть t - время измерения тока

якоря 1(t ) в известном устройстве, а t - в предлагаемом. Тогда, сог- асно (3) и (6) имеем

(7)

t2lilb06 -«-§t2li JiiiBiIio4.-atcL| oZ

2r,

(8)

,

Ч 41

08

t.

(ч.чв).;

Скорость изменения тока в обмот- как возбуждения Q и скорость изменения частоты вращения генератора 7о зависят от коэффициента усиления усилителей 8,11,5 мощности и могут быть взяты в достаточно широком диапазоне. Поэтому для наглядности примем

uJ

Q +

IM,

±yu 1

D

-. и

06

Принятые допущения не изменяют качественного характера зависимости (t2). При принятых допущениях выражение (9) примет вид t,, t,j,+2t,j

(10), отсюда trt /t. +1 - Г (11)

. - На фиг, 2 приведена зависимость

отношения

t.i

f(t ) откуда видно,

что время нарастания тока якоря в предлагаемом устройстве значительно меньшер чем в известном, причем эффективность использования предлагаемого стенда увеличивается с увеличением мощности стенда, так как с увеличением мощности увеличивается время t,,

Формула изобретения

Стенд для испь1тания трансмиссии транспортных средств, содержащий приводной асинхронный электродвигатель, генератор постоянного тока, кинематически соединенный с приводным асинхронным электродвигателем, тяговый электродвигатель постоянного тока, кинематически соединенный с входным валом испытываемой трансмиссии и связанный электрической цепью с .тормозным генератором постоян

5

0

5

О

5

0

него тока, вал которог о кинематически соединен с выходным валом трансмиссии, датчик тока в якорных цепях тормозного генератор а постоянного тока и электродвигателя постоянного тока, первый усилитель мощности, выход которого подключен к-обмотке возбуждения электродвигателя постоянного тока, а выход подключен к выходу первого сумматора, к первому входу которого подключен первый источник постоянного тока, а к второму входу подключен выход инвертора, второй сумматор, один вход которого подключен к задающему блоку, а другой вход подключен к датчику тока, выход второго сумматора подключен к входу инвертора и к первому входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к второму источнику постоянного тока, а выход третьего сумматора подключен к входу второго усилителя мощности, к выходу которого подключена обмотка возбуждения тормозного генератора постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем повышения точности воспроизведения эксплуатационных нагрузочных режимов, он снабжен дополнительным усилителем мощности, дополнительным сумматором и дополнительным источником постоянного тока, причем выход дополнительного усилителя мощности подключен к обмотке возбуждения генератора постоянного тока, а вход подключен к выходу дополнительного сумматора, один вход которого подключен к дополнительному источнику постоянного тока, а другой - к выходу второго сумматора,

О 10 20 SO ftO 50 60 70 80 tf С

Фаг. 2

Составитель А, Бариков Редактор С. Патрушева ТёхредЛ.Олийнык Корректор С. Шекмар

Заказ 5277/41Тираж 776Подписное

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

Стенд для испытаний трансмис- . сии транспортных средств относится к транспортному машиностроению и может быть использован при стендовых испытаниях трансмиссий транспортных средств. Цель изобретения - повьппе- ние эффективности путем повышения точности воспроизведенияэксплуатационных нагрузочных режимов, Стенд для испытаний трансмиссий транспортных средств содержит асинхронный двигатель 1, осуществляющий привод генератора 2 связанного электрической цепью с тяговым электродвигателем постоянного тока, который является приводом испытываемой трансмиссии 4, выходной вал которой кинематически соединен с валом тормозного генератора 6, якорная цепь которого через датчик тока 7 соединена с якорной цепью двигателя постоянного тока 8, вал которого соединен с валом асинс S (Л со СП о СП 0 ф1/1