Способ испытания механических передач в электрическом стенде Советский патент 1989 года по МПК G01M13/02 

.

О

5 млкс

(О

где

м,

и

-5 л1ЛКс

I

п

2, вин

минимальная и максимальная частоты регулирования преобразователя 5;

число пар полюсов машины 1; номинальная частота вращения ведущего вала испытуемой передачи 2,

Параметры машины 3 преобразовател 6 частоты, порядок подключения фаз последнего выбирают так, чтобы диапазон частот вращения ротора машины 3 укладывался в диапазон рабочих частот п,д. вращения ведомого вала испытуемой передачи 2 и по следующей зависимости

Пч П4г.±ПбС1 (2

1О i.

в случае, когда частота П2зы мень- ше частоты фазировку изменя от так, чтобы поля ротора и статора вращались в одну сторонуо Тогда согласно (2) частота вращения ротора машинь 3 будет равна

С учетом формул (l) - (4) число- пар полюсов Р и Р, мшаин 1 и 3 и рабочих частот f и f преобразователей 5 и зависимости

6 выбирают по следу ощей

5

f ±

IL Р,

IJjji

По

(5)

3 гвыи Пуск стенда осущестапяют при отключенной машине 3 подъемом частоты преобразователя 5 до достижения машиной 1 частоты вращения передачи 2 в соответствии с программой испытания о

5

Далее включают преобразователь 6, регулируя который устанавливают частоту и величину напряжения на зажимах обмотки статора машины 3 равными частоте и величине напряжения сети 4, после чего устройство синх- poнизaци (не показано) подключает машину 3 к сети А. Таким образом обеспечивается работа машины 3 в режиме синхронного генератора параллельно с сетью. Частота вращения ее ротора, а следовательно, и испытуемой передачи 2 жестко задается в ко

вечном итоге частотами f и f напряжений сети 4 и преобразователя 6 в соответствии с выражениями (2) - (4).

Нагружение испытуемой передачи 2 осуществляют уве.аичением частоты преобразователя 5, так как частота Пз вращения ротора машины 1 жестко задана частотой вращения машины 3, а частота вращения поля статора машины 1 возрастает, появляется скольжение ротора машины I по отношению к полю ее статора, величина которого определяется по зависимости

S.

22t.

п

о

1

с/где п, - частота вращения ротора машины 1 ;

частота вращения поля статора машины

При этом частоты п, ют постоянное по величине значение при фиксированной частоте f напряжения сети, питающей обмотку статора асинхронной машины 3 с фазным роторомо Кроме того, частота п вращения ротора машины 1 равна частоте 26f. вращения ведущего вала ис

пытуемои передачи 2, а величина определена по зависимости

01

п

01

60 f

Ч

fy

f

-частота выходного напряжения преобразователя 5;

-число пар полюсов машины 1;

Вращающий момент (м), развиваемый асинхронной мшпиной, связан со скольжением (Б) следующей зависимостью;

2М

f

s7s

«р

JK

7я р/о

где М..р - критический (максимальный) момент машины 1;

5

10

)

35 - скольжение, соответствующее ,

Под действием этого момента вся жестко связанная между собой система ротор машины 1 - испытуемая передача 2 - ротор машины 3 начинает ускоряться, что приводит к повороту поля ротора машины 3 по отношению к полю его статора, вращающегося с постоянной скоростью, на угол 0 о Появляется сдвиг по фазе на угол Q между напряжением сети 4 и ЭДС, наводимой полем ротора машины 3 в ее обмотt5 ке статора, вследствие чего возрастают токи в обмотке статора и тормозной момент машины 3, отдающей электрическую энергию в сеть Так как машина 3 работает параллельно с сетью

20 в новом установившемся режиме восстанавливается прежнее значение частоты вращения ротора, задаваемое соотношением частот f сети 4 и f преобразователя 6 (2-4).

25 Дпя короткозамкнутых асинхронных машин 1 общепромышленной серии номинальное скольжение не превьтает 3-5%, поэтому необходимый диапазон изменения частоты при регулировании

30 нагрузки в предлагаемом способе лежит также в пределах 3-5%,

Использование предпагаемого способа обеспечивает более высокие динамические свойства при регулировании момента по сравнению с известными, у которых регулирование момента осуществляется путем изменения величины полей возбуждения машин, так как скорость измерения момента в этом

40 случае ограничивается постоянными времени цепей возбуждения.

35

45

50

55

Формула изобретения

1. Способ испытания механических передач в электрическом стенде, содержащем кинематически связываемые с ведущим и ведомым валами испытуемой передачи асинхронные машины соответственно с короткозамкнутым и фазным роторами, заключающийся в том, что обеспечивают работу асинхронной машины с фазным ротором в режиме синхронного генератора, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности испыташ й, нагружение осуществляю т изменением частоты вращения магнитного поля асинхронной машины с короткозамкнутым ротором путем изменения частоты напряжения пнтающего обмотки ее статора, поддерживая постоянную частоту вращения ведомого вала испытуемой передачи регулировкой частоты напряжения,.питающего обмотку ротора асинхронной малины с фазным ротором, при неизменной часто те напряжения, питающего обмотки ста тора последнейо

2. Способ попо1,отличан)- ц и и с я тем, что отношение частоты вращения магнитного поля фазного ротора относительно самого фазного ротора выбирают равиым абсолютному значению разности частот вращения

магнитного поля статора асинхронной машины с фазным ротором и ведомого вала испытуемой передачи, а порядок следования фаз напряжения, питающего обмотку фазного ротора, устанавливают так, чтобы направление вращения поля, создаваемого обмоткой фазного ротора, было противоположно направ- ;- Q лению вращения последнего при испыта- нни передач с частотой вращения ведомого вала, большей частоты вращения магнитного поля статора асинхронной машины с фазным ротором, и направле- 15 но в ту же сторону при испытании

передач с частотой вращения ведомого вала, меньшей частоты вращения магнитного поля статора

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании механических передач, например трансмиссий транспортных средств, при электрическом нагружении с рекуперацией энергии торможения. Целью изобретения является сокращение продолжительности испытаний путем повышения точности воспроизведения нагружающего момента за счет улучшения динамических свойств при регулировании момента. Создание и регулирование нагружающего момента осуществляется изменением частоты напряжения питания обмоток статора синхронной машины 1 с короткозамкнутым ротором при неизменной частоте вращения ее ротора, которая обеспечивается асинхронной машиной 3 с фазным ротором, работающей в режиме синхронного генератора параллельно с сетью 4 переменного тока. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.