Стенд для испытания электродвигателя Советский патент 1988 года по МПК G01R31/34 

ю

Изобретение относится к электротехнике и испытательной технике. Цель изобретения - повьшение точности измерения крутящего момента. Преобразователь суммы прямой и обратной симметричных составляющих подключен к роторной цепи асинхронной машины и содержит второй и третий сумматоры 8 и 9, частотный фильтр 10, фазосдвигающий элемент 11, подключенный к одному из входов первого сумматора, второй вход которого соединен с частотным фильтром 10. Выход и второй вход первого сумматора подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 8 через последовательно соединенные умножитель 13 и преобразователь 12 переменного напряжения в постоянное. Вторые входы умножителей 13 и 15 соединены с формирователями 16 и 17 сигналов, пропорциональных периоду входной частоты и подсоединены, соответственно к первому сумматору и к частотному фильтру 10, полоса пропускания которого равна диапазону частоты обратной симметричной со.ставляющей напряжения роторной цепи, а постоянная времени фазосдвигающего элемента равна постоянной времени частотного .фильтра. 2 ил. i (Л со со

Фи.2

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к автоматизированным системам для стендовых испытани электродвигателей.

Цель изобретения - повьпиение точности измерения крутящего момента.

На фиг. 1 представлена функциональная схема стенда для испытания электродвигателя; на фиг. 2 - функциональная схема преобразователя суммы прямой и обратной симметричных составляющих.

Стенд содержит приводно-нагрузочное устройство в риде асинхронной электрической машины 1 с фазным ротором, датчик 2 частоты вращения, подключенный к входу измерителя 3 механических потерь, соединенного с первым сумматором А, измеритель 5 тока ротора, преобразователь 6 суммы симметричных составляющих и блок 7 умножения. Преобразователь 6 подключен к роторной цепи и содержит второй и третий сумматоры 8 и 9, частотный фильтр 10, фазосдвигающий элемент 11 подключенный к одному из входов второго сумматора 8, второй вход которого соединен с частотным фильтром 10. Выход второго cyм штopa 8 подключен к первому входу третьего сумматора 9 через последовательно соединенные первый преобразователь 12 переменного напряжения в постоянное и первый умножитель 13. Выход частотного фильтра 10 подключен к второму входу третьего сумматора 9 через последовательно соединенные второй преобразователь 14 переменного напряжения в постоянное и второй умножитель 15. Вторые входы умножителей 13 и 15 соединены соответственно с перкым и вторым формирователями 16 и 17 сигнала, пропорционального периоду входной частоты. Вход первого форг-ш- рователя 16 подсоединен к выходу второго сумматора 8, а второго формирователя 17 - к выходу частотного фильтра 10.

Измерение крутящего момента электродвигателя осуществляется следующим образом.

При испытаниях электродвигателя приводно-нагрузочная электрическая машина 1 работает в генераторном режиме. Крутящий момент, подводимьй к ее валу без учета механических потерь, определяется путем умножения в блоке 7 умножения выходного сигна0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ла измерителя 5 тока ротора на сигнал суммы прямой и обратной симметричных составляющих напряжений, пропорциональных потокам прямого и обратного магнитных полей статора электрической машины 1 с выхода преобразователя 6. Далее сигнал с выхода последнего поступает на вход первого сумматора 4, где происходит его сложение с выходным сигналом измерителя 3 механических потерь. При этом его выходной сигнал пропорционален крутящему моменту, развиваемому испытуемым электродвигателем.

В преобразователе 6 суммы прямой и обратной симметричных составляющих напряжений осуществляется выделение обратной симметричной составляющей напряжения ротора частотным фильтром 10. Во втором сумматоре 8 эта составляющая с обратным знаком складывается с напряжением ротора, т.е. вычитается из него. Выходной сигнал второго сумматора 8 пропорционален прямой симметричной составляющей напряжения ротора. Для компенсации погрешности, определяемой сдвигом по фазе выходного сигнала по отношению к входному в частотном фильтре 10, напряжение ротора поступает на вход второго сумматора 8 через фазосдвигающий элемент 11. Выходной сигнал второго сумматора 8 подается на вход умножителя 13 через преобразователь 12 переменного напряжения в постоянное. На второй вход умножителя 13 поступает сигнал, пропорциональный периоду частоты прямой симметричной составляющей с выхода формирователя 16. Выходной сигнал умноясителя 13 пропорционален потоку прямого вращающего поля статора, так как умножение на период аналогично с учетом коэффи1р{ентов масштабирования делению на прямое скольжение.

Таким же образом выходной сигнал умножителя 15 пропорционален напряжению обратной симметричной составляющей, т.е. потоку обратного вращающего поля.

Сигналы, пропорциональные потокам прямого и обратного полей, складываются третьим сумматором 9 и его выходной сигнал является выходом преобразователя 6. При определении момента механических потерь испытуемого электродвигателя приводно-нагрузочная электрическая машина 1 работает в режиме электродвигателя. Момент, снимаемый с ее вала, вычисляется устройством аналогично описанному, но первый и третий сумматоры 4 и 9 переводятся в режим вычитания. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет повысить особенно в режимах малых нагрузок точность измере ния как подводимого к валу электродвигателя, так и отбираемого с него крутящего момента. Применение предложенного стенда предлагается для испытаний электродвигателей для буро вых установок и моментомеров к ним.

Формула изобретения Стенд для испытания электродвигателя, содержащий приводно-нагрузочное устройство в виде асинхронной машины с фазным ротором, датчик частоты вращения, подключенный к входу измерителя механических потерь, соединенного с первым сумматором, измеритель тока ротора, преобразователь суммы симметричных составляющих и блок умножения, к входам которого подключены измеритель тока, ротор

и преобразователь суммы симметричных составляющих, а его выход - к первому сумматору, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения крутящего момента, преобразователь суммы симметричных составляющих подключен к роторной цепи и выполнен в виде второго и третьего сумматоров, частотного фильтра, фазосдвигающего элемента, двух умножителей, двух преобразователей переменного напряжения в постоянное, и двух формирователей сигналов, при этом фазос;;вигающий элемент и частотный фильтр подключены к входам второго сумматора, выход которого через первый формирователь сигналов и первый преобразователь переменного напряжения в постоянное подключен к входам первого умножителя, выход которого соединен с входом третьего сумматора, к другому входу которого подключен второй умножитель, входы которого соединены с выходом частотного фильтра через второй формирователь сигнала и второй преобразователь переменного напряжения в постоянное.

Физ.