Устройство для нагрузочных испытаний электродвигателя Советский патент 1988 года по МПК G01R31/34 

ImVmV JW//W itO ./

ta

(Л

с:

ел

r./

ta

нагрузочн1)1х испытаний электроднига- Te. ieii содержлт на входном валу 3 электромагнитную муфту 5. Испытуемый электролвигатель 2 соединен с датчи- :ом скорости 1, которьв связан с 1 а рузочнь м элек Г11одвигателем посто- ян)1ого тока 24, соединенным с датчиком :кор( 25, устаноЕ ленным на доио.пиителг.ном налу 23, через систе- г/ рг лук то ООП 12, 4, 17, 21, 16, 22. Усгрлйст о с:одержит две дополнитель- электромагиитьые муфты 14, 19, а также систему угфавлония и контроля, Имит лиия реактииного момента нагрузки производится с помощью элек- 1-р(1маг1 итной .1УФТМ 5. причем величи- Л rnririeur;; ппгруз -и с-мдг ется током зтой )ты, Контроль величины момента осугцегтп.чя птся ;г,атч11ком угла 7, Имитация активного момента нагрузки осуществляется с помощью нагрузочного электродвигателя постоянного тока 24 и двух дополнительных электромагнитных муфт 14, 19. Управление величиной момента осуществляется током нагрузочного электродвигателя постоянного тока 24 и токами дополнительных электромагнитных муфт 14, 19, а управление знаком активного момента- путем электронного включения одной из двух дополнительных электромагнитных муфт 14, 19 с помощью системы контроля и управления. Управление объектом испыт ания и имитация механических нагрузок производятся с помощью системы контроля и управления по заданной программе автоматически. 1 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению и предназначено для автоматизированного испытания электродвигателей постоянного тока, быстродействующих следящих электропри - водов. Цель изобретения - уменьшение времени испытаний. Устройство для

ПзоЬрр го r-iTHocHTCM к злектро- ма::;1 Нс С ;-рое -Ч :о, п им(3чио к ycTpoft- сшам, 11р ЛназНг;че И1г 1м для аптомати- зи.ровп11ногп ис11;- т,111И:-1 и эксперимен- тпльного т-1сслед1 В,-ип1Я вращающихся электромоханизм ж, например малоинер Lin MHiitx лектродвчгатепе11 постоянного токг- )Л01Ь,-т ,1ую цпх следящих о-гектроири1.одов, применяемых в робо- тотехникр и други ч отраслях иародноJ4. .irTiUl .

..3j;r. ичопрете. - умены11ен11е вре- лс Л1- ганий .

П.: ергоже ичобрах ь: но устр(.:-Г с гво для ::a)py5( lu гытачии электроУстро :1гтзо для ппгруз(чньп испы- танш1 электродвигателей состоит из первого датчика 1 скорости объекта 2 исп1 та1И я, входного вала 3 с зубчатым ь олесом 4, электромагнитной му фты 5, пыхопнот о пала 6 эпсктро- магпитно ь:уфты 5, датчика 7 угла первого стьпшвочного у uia 8, торсио- н 9, BTopciro стыковочного узла 10, корпуса 1 1. первого зубчатогс колеса 12 первой зубчатой передачи, входного вала 13 nepnofi допопнитель ной электрс магнчтной 14, выходного вала 15 ncpeoi i догюлнительной

электромагнитной муфты 14, первого зубчатого колеса 16 дополнительной зубчатой передачи, второго зубчатого колеса 17 первой зубчатой передачи, входного вала 18 второй дополнительной электромагнитной муфты 19, второй дополнительной электромагнитной муфты 19, выходного вала 20 второй дополнительной электромагнитной муфты 19, второго зубчатого колеса 21 дополнительной зубчатой передачи, третьего зубчатого колеса 22 дополнительной зубчатой передачи, вала 23, нагрузочного электродвигателя 24 постоянного тока, второго датчика 25 скорости нагрузочного электродвигателя 24 постоянного тока. Система управления содержит первый 26, второй 27, третш 28 и четвертый 29 датчики тока, первый 30, BTopoi i 31, TOBTiri 32 и четвертый 33 усилители мощности, пятьй датчик 34 тока, первый блок 35 сравнения, предварительный усилитель 36, пятый усилител 37 мощности, второй блок 38 сравнения, задатчик 39 режзтоа и блок 40 контроля.

Задатчик 39 режима представляет собой (чертеж) набор цифроаналоговых преобразователей () , управление

1 которыми осуществляется по программе, поступающей извне от микроЭВМ, работаюшеи по определипному алгоритму в зависимости от поставленной задачи испытаниГ.

В качестве II/JI применены 2ЦАП-10 входящие в состав стандартных юду- лей крейта КАМЛК. Программное управление осуществляется от микроЭВМ Электроника 60 через кр- йт-контро- лер Электроника - 60.

Для усиления сигналов с задатчика j39 ре-;сима, т.е. с набора ЦАП, до требуемых величин в системе управле- ния устройства для нагрузочных испы- танш электроднигателб й предус -ютре- HI.I усилители 30-33 и 37 можности.

Блок АО контроля производит измерение (контроль) параметров и состои из набора стандартных измерительны - приборов: вольтмст.ов, амперметров, например цифрового вольтметра 87- 27Л/1 ТГ2, 710005-13, которьй может работать и в режиме измерения тока, и в режиме измерения напряжения, а также самопиигущих приборов (Н-338) графопостроителей (И-306) для регистрации параметров на бумагу.

В зависимости от поставленной за- дачи испытаний производится подключение необходимого состава и количества измерительных приборов. Под каждым входом блока 40 контроля подразумевается отдельный измерительный прибор. В устройстве для нагрузочных испытаний электродвигателей применен набор стандартных приборов. Блок 40 контроля имеет 9 входов, из которых первый, четвертьй, пятьй, седьмой и восьмой подключены к датчикам 26- 29 и 34 тока соответственно, второй и девятый - к датчикам 1 и 25 скорости, а шестой вход подключен к выходу датчика 7 угла.

В системе управления первьп датчик 1 скорости объекта 2 испытаний соединен с вторым входом блока 40 контроля, второй датчик 25 скорости нагрузочного электродвигателя 24 постоянного тока - с девятым входом блока 40 Контроля, датчик 7 угла закручивания - с вторым входом первого блока 35 сравнения и шестым вхо- дом блока 40 контроля, вход первого датчика 26 тока соединен с выходом первого усилителя 30 мощности, первый выход - с первой дополнительной

Q

5

0 5

О 0 5

5

14

электромагнитной м фтой, второй выход - с первым ВХОД01.1 блока 40 контроля, вход второт о датчика тока 27 соединен с выходом второго усилителя

31мощности, первый выход - с объектом 2 испытания и третъим входом блока 40 контроля, второй выход - с четвертым входом блока 40 контроля, вход третъего датчика 28 тока соединен с выходом третьего усилителя

32мощности, первый выход - с электромагнитной муфтой 5, второй выход - с пятым входом блока 40 контроля, вход четвертого датчика 29 тока соединен- с выходом четвертого усилителя

33мощности, первьш выход - с второй дополнительной электромагнитной муфтой 19, второй выход - с сед1) входом блока 40 контроля, вход пятого датчика 34 тока соединен с выходом пятого усилителя 37 мощности, первьп выход - с вторым входом второго блока 38 сравнения и BocbMi iM входом блока 40 контроля, второй выход - с нагрузочным э:тектродвига- телем 24 постоянного тока, вход предварительного ус шителя 36 соединен с выходом второго блока 38 срапнония, первьп выход - с входом первого усилителя .30 мощности, второй выход - с входом четпертого усилитеДя 33 MOUIHOCTH, вход первого устройства 35 сравнения соединен с вторым выходом задатчика 39 режима, второй вход первого устройства 35 сравнения - с выходом датчика 7 угла закручивания и шестым входом блока

40 контроля, выход - с входом третьего усилителя 32 мощности, первьп вход второго блока 38 сравнения соединен с третьим выходом задатчика 39 режима, второй вход - с первым вькодом пятого датчика 34 тока и восьмым входом блока 40 контроля, первый выход задатчика 39 режима соединен с входом второго усилителя 31 мощности, четвертый выход - с входом пятого усилителя 37 мощности, на вход задатчика 39 режима поступает программа испытаний.

Устройство для нагрузочных испытаний электродвигателей работает следующим образом.

Сигнал с первого выхода задатчика 39 режима, пройдя через второй усилитель 31 мощности и в Лрой датчик 27 тока, приводит во вращение вал

51

объекта 2 испытания. Информация о параметрах объекта 2 испытания - частота вращения вала, напряжение и ток - регистрируются в блоке 40 контроля, представляющего собой комплекс контрол1лю-измерительной аппаратуры.

Лля имитации реактивного .1омента нагрузки сигнал с рторого выхода задат ика 39 режима череп первьп блок 35 сравнения, третий усилитель 32 МО1Ц11ОСТИ и третий датчик 28 тока поступает на электромагнитную муфту 5, которая создает нагрузку объекту 2 испытания. Величина реактивного момента задается ее электро- магнитноГ муфты 5, а поддержание и контроль величины требуемого момента нагрузки о(;утцеств. ;лется с помощью датчика 7 угла закручивания торсио- на 9, первого блока устройства 35 сравнения и блока 40 контроля.

В режиме имитации активного момента нагрузки не должен подаваться сигнал управления на электромагнитну муфту 5. Лля имитации активного момета нагрузки сигнал управления с четвертого вьгх(5да задатчика 39 режима через питьи усилитель 37 мощности и пятьп датчик 34 тока приводит во вращение нагрузочньп э.пектродвига- тель 24 постоянного тока, второй сигнал управления с третьего выхода задатчика 39 режима через второй блок 38 сравнения поступает на пред- варителъньп усилите. П: 36. В зависимо сти от полярности выходного сигнала на выходе предварительного усритите- ля 36 происходит срабатывание одного из цвуу. ус11лителер1 мощности: либо первого 30, либо четвертого 33, за счет чего происходит тислючение одной П дополнительных электромагнитных муфт ;гибо перво 14, .ггибо второй 19.

Нагрузочньм электродвигатель 24 постоянного тока при включении пер- Bofi дополнительной электромагнитной 14 через зубчатые колеса 22, 21, 16, 12 и 4 создает положитель- Hbri t активный момент нагрузки на валу испытуемого объекта 2, при включении второй дополнительной электромагнитной муфты 19 нагрузочньш электродвигатель 24 постоянного тока герез зубчатые колеса 22,21,17 и 4 создает отрицательный активньй момент нагрузки на валу испытуемого объекта 2. Контроль скорости вращения вала на146

грузочного электродвигателя 24 посто- я)ного тока осуществляется вторым датчиком 25 скорости. Информация о частоте вращения и токе нагрузочного электродвигателя 24 постоянного тока выведена в блок 40 контроля.

Величина активного момента нагрузки определяется величиной тока

оттарированного нагрузочного электродвигателя 24 постоянного тока и током дополнительных электромагнитных муфт 14 и 19, а знак активного момента нагрузки - срабатьгеанием одной

из дополнительных электромагнитных муфт 14 и 19,-причем срабатывание перпой дополнительной электромагнитной муфты 14 создает положительный знак активного момента нагрузки, а

срабатывание второй дополнительной электромагнитной муфты 19 - отрица- тельньй знак активного момента нагрузки. Контроль параметров всех электродвигателей и электромагнитных

муфт выведен в блок 40 контроля и осуществляется актоматически.

Такая конструкция устройства нагрузочных испытаний электродвигателей с его системой управления позволяет создавать активный и реактивный моменты нагрузок, изменяющихся по программе по заданным законам управления, причем создание знакопеременных активных моментов нагрузок по

быстродействию вьщ1е, чем в известных устройствах за счет электронного управления переключением дополнительных электромагнитных муфт, не реверсируя нагрузочньй электродвигатель, а также структуры связи нагрузочного электродвигателя постоянного тока с испытуемым электродвигателем. По сравнению с известным предлагаемое устройство для нагрузочных

испытан1ш электродвигателей имеет следующие преимутцества:

более высокое быстродействие при создании знакопеременного активного момента нагрузки;

автоматический контроль параметров испытуемого объекта и создаваемой нагрузки;

управление работой устройства на- грузочных испытаний электродвигате-. лей осуществляется электронным способом от задатчика режима, которьвЧ работает по заданной программе испытаний .

71

Положительный эффект изобретения заключается в расширении функциональных возможностей нагрузочного устройства, а также повышении быстродействия -на 35-40% при создании знакопеременных активных моментов нагрузки по сравнению с известньм устройством.

Формула изобретения

Устройство для нагрузочных испытаний электродвигателя, содержащее нагрузочный электродвигатель, зубчатую передачу для соединения его с испытуемым электродвигателем, электромагнитную муфту, входной вал которой предназначен для сопряжения с валом испытуемого электродвигателя а выходной вал через торсион связан с неподвижным корпусом устройства, задатчик режима испытаний и блок

148

контроля, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени испытаний, оно снабжено двумя дополнительными электромагнитными муфтами, дополнительной зубчатой передачей и зубчатыми колесами, установленными на входных валах дополнительных муфт, при этом валы

основной и дополнительных муфт параллельны, зубчатые колеса дополнительной зубчатой передачи установлены на выходных валах дополнительных муфт с возможностью зацепления ь:ежду

собой и с зубчатой передачей, укрепленной на валу нагрузочного электродвигателя, а зубчатые колеса, закрепленные на входных валах дополнительных г-гуфт,установлены с возможностью контакта с зубчатой передачей, предназначенной для соединения с валом испытуемого электродвигателя.