Устройство для моделирования нагрузок на валу двигателя Советский патент 1988 года по МПК G06G7/48 

4

О5

Изобретение относится к области ипытаний и физического моделирования систем автоматического регулирования электроприводов, в частности, пред- назначено для воспроизведения нагрузки на валу тягового электродвигателя по требуемому закону.

Цель изобретения - повьппение точности воспроизведения характеристик испытуемого двигателя.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - то же, с расшифровкой отдельных блоков до уровня известных функциональ- ных элементов.

Устройство для моделирования нагрузок на валу двигателя содержит испытуемый двигатель 1, связанный с валом генератора 2 постоянного тока независимого возбуждения, обмотка якоря которого через датчик 3 тока соединена с выходом управляемого преобразователя 4, соединенного входами с выходами блока 5 управления. Первый вход 6 блока 5 управления сое динен с выходом датчика 3 тока, а второй вход 7 через ключ 8 - с выходом блока 9 задания момента. Управляющий вход ключа 8 соединен с выхо- дом порогового блока 10, вход которого соединен с выходом преобразователя 11 тока нагрузки испытуемого двигателя 1. Управляемый преобразователь 4 подключен к питающей сети 12 перемен- него тока (например, трехфазной с нулевым вьгоодом).

На фиг.2 приведен пример выполнения схемы порогового блока 10, схемы ключа 8 и ее подключение к входу ре- гулятора тока на операционном усилителе блока 5 управления и к выходу блока 9 задания момента. Ключ вьт;ол- нен на полевых транзисторах 13, регулятор тока блока 5 управления и по- роговый блок 10 - на операционных: усилителях 14, 15. Кроме того, блок 5 включает резисторы 16, конденсатор 17 Блок 10 включает потенциометр 18, резисторы 19. Преобразователь П вклю чает резистор 20, выпрямительный мост 21 и катушку, 22 индуктивности. Ключ 8 включает в себя также резистор 23.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении электромагнитного момента (двигательного или тормозного) испытуемого двигателя 1 появляется выходной сигнал преобразо- вателя II тока, отличный от нуля, при котором на выходе порогового блока 10 появляется скачком сигнал напряжения, замыкающий ключ 8, и на вход 7 блока |5 управления с выхода блока 9 задания момента поступает сигнал напряжения, пропорциональный задаваемому моменту (при отсутствии электромагнитного момента испытуемого.двигателя ключ 8 разомкнут, и сигнал напряжения на входе 7 равен нулю), который при постоянном магнитном потоке возбуждения генератора 2 пропорционален также току, измеряемому датчиком 3 токами в цепи: управляемый преобразователь 4 - якорь генератора с постоянной времени этой цепи устанавливается величина тока (заданный момент) при минимальной динамической погрешности. При этом при встречной нагрузке (режим пуска) управляемьй преобразователь 4 будет работать с отдачей энергии в сеть 12, а при попутной (например, при работе испытуемого двигателя в режиме электрического торможения) - потреблять необходимзпо энергию из сети. Силовая схема управляемого преобразователя 4 и его блока 5 управления может быть выполнена по схеме реверсивного управляемого вьтрямителя, получающего питание от трехфазной сети. Система импульсно- фазового управления (СИФУ), входящая в блок управления, вьтолняется, например, по вертикальному принципу управления и имеет обратную зависимость угла отпирания от входного сигнала, благодаря чему получается прямая зависимость вьтрямленного напряжения выпрямителя от входного сигнала. Входной сигнал на СИФУ поступает от регулятора тока, который также входит в блок управления (на фиг.2 не показан) и также включен по схеме унифицированной блочной системы .регуляторов УБСР или схеме регулятора например, пропорционально-интегрального регулятора на операционном усилителе .

Формула изобретения

Устройство для моделирования нагрузок на валу двигателя, содержащее испытуемый двигатель, генератор постоянного тока независимого возбуждения, датчик тока, управляемый преобразователь напряжения, блок управления и блок задания момента, вал испытуемого двигателя механически связан с якорем генератора постояйного тока независимого возбуждения один вьгаод обмотки якоря которого через датчик тока, а другой вьшод обмотки якоря генератора постоянного тока независимого возбуждения непосредственно подключены к выходам управляемого преобразователя напряжения, подключенного к трехфазной сети переменного тока, управляющие входы которого соединены с соответствующими выходами блока управления, первый информационный вход

е434460

которого соединен с выходом датчика тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения характеристик испытуемого двигателя, оно содержит ключ, пороговый блок и преобразователь тока нагрузки, подключенный входом к цепи питания испытуемого двигателя.

10

15

I-.

выход блока задания момента соединен

с информационным входом ключа, выход которого соединен с вторым информационным входом блока управления, управляющий вход ключа подключен к выходу порогового блока, вход которого подключен к выходу преобразователя тока нагрузки испытуемого двигателя.

Изобретение относится к технике испытаний и физического моделирования систем автоматического регулирования электроприводов, в частности предназначено для воспроизведения нагрузки на валу тягового электродвигателя по требуемоьгу закону. Цель изоб- изобретения - увеличение точности в воспроизведения характеристик испытуемого двигателя. Для этого устройство содержит ключ, пороговый блок и преобразователь тока нагрузки. Устройство обеспечивает минимальную динамическую погрешность отработки заданной нагрузки на валу испытуемого двигателя в периоды его включения в режим тяги или электрического торможения, что повышает точность воспроизведения процессов боксования и юза. 2 ил. G ш

.

.Z