Стенд для испытания электродвигателей Советский патент 1993 года по МПК G01M1/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения момента инерции ротора, пускового момента, статической и динамической механических характеристик, электродвигателя.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей стенда. : На чертеже изображен стенд для испытания электродвигателей.

Стенд содержит основание 1, торсионный вал 2, датчики и регистратор. На основании установлены направляющие 3 с зажимным устройством 4, например самоцентрирующиеся тиски, для крепления испытуемого электродвигателя 5, опорная стойка 6, поддерживающая торсионный вал 2, который выполнен разъемным с пазом 7 на одном конце и электромагнит 8 с подпружиненным стопором 9, выведенным в статическомсостоянии из паза 7.

Стенд снабжен блоком управления 10, тормозным устройством 11 и дисками-модуляторами 12 и 13. В качестве тормозного

устройства может быть использована машина постоянного тока.

Диски-модуляторы 12 и 13 закреплены соответственно на валах электродвигателя 5 и тормозного устройства 11 и имеют равномерно расположенные по краям пазы (на чертеже не показаны). Между дисками-модуляторами размещен торсионный вал 2, один конец которого жестко связан с диском-модулятором 13, а другой выполнен с возможностью соединения с диском-модулятором 12. Датчики 14 и 15 выполнены фотоэлектрическими. Датчик 14 установлен на зажим ном устройстве 4, а датчик 15 закреплен на основании у тормозного устройства 11. :...:.-,.

Блок управления 10 включает микро- ЭВМ и связан с тормозным устройством 11.,. фотоэлектрическими датчиками. 14 и 15, электродвигателем 5 и регистратором 16.

. Блок управления 10 предназначен для измерения периода и сдвига фаз импульсов приходящих от фотоэлектрических датчиков 14 и 15, работающих по схеме с вращаюN

щимся световым потоком 3, выработки и автоматический подачи питающих напряжений на испытуемый электродвигатель 5, электромагнит 8, фотоэлектрические датчики 14 и 15 и регулируемого напряжения на тормозное устройство 11. Блок управления 10 также обеспечивает автоматизацию процессов испытания, перерабатывает поступающую информацию и выводит результаты испытаний на регистратор 16, например, дисплей или печатающее устройство.

Стенд для испытаний электродвигателей работает следующим образом.

Испытуемый электродвигатель 5 фиксирует в зажимном устройстве 4 и на валу закрепляют диск-модулятор 12. При определении момента инерции ротора, пускового момента и статической механической характеристики диск-модулятор 12 соединяют со свободным концом торсионного вала 2 перемещением зажимного устройства 4 по направляющим 3. Электрически подключают испытуемый электродвигатель 5 и регистра тор 16 к блоку управления 10 и задают определение требуемой характеристики электродвигателя 5.

В статическом состояний диски-модуляторы 12 и 13 находятся в таком положении, что сдвиг фаз импульсов, поступающих от фотоэлектрических датчиков 14 и 15 на блок управления 10, равен нулю, а частота равна частоте вращения светового потока в них, что соответствует нулевому вращающему моменту и нулевой частоте вращения вала электродвигателя 5

При измерении момента инерции ротора блок управления ТО включает электромагнит 8, фиксирующий, стопором 9 вал тормозного устройства 11 и соединенный с ним диск-модулятор f3, и производит кратковременную.около 0,1, подачу пита- - ния на электродвигатель 5. При появлении питающего напряжения на испытуемом электродвигателе 5 торсионный вал 2 под действием возникающего вращающего момента скручивается на некоторый угол. Диски-модуляторы 12 и 13 смещаются относительно друг друга, вызывая сдвиг фаз импульсов, поступающих от фотоэлектрических датчиков на блок управления 10. После отключения питания ротор электродвигателя 5 под действием возвращающей упругой силы торсионного вала 2 начинает совершать свободные затухающие крутильные колебания. Период колебаний измеряют блоком управления 10, по которому встроенная в блок управления микроЭВМ вычисляет момент инерции ротора испытуемого электродвигателя 5 4 и выводит его значение на регистратор 16.

При определении пускового момента блок управления 10 подает электропитание на испытуемый электродвигатель 5 и тормозное устройство 11. Автоматическим регулированием напряжения питания тормозного устройства 11 устанавливают частоту вращения вала электродвигателя 5 около 0,5 об/с, при которой вращающий момент электродвигателя 5 равен пусковому.

Торсионный вал 2 скручивается на угол, прямо пропорциональный измеряемому пусковомумоменту. ; Смещение дисков-модуляторов 12 и 13 относительно друг друга вызывает сдвиг фаз импульсов,

приходящих от фотоэлектрических датчиков 14 и 15 на блок управления 10, который измеряет и передает встроенной микро- ЭВМ величину сдвига фаз серии импульсов. Сформированный микроЭВМ массив чисел

равен измеренному пусковому моменту практически во всех положениях ротора испытуемого электродвигателя 5. Результат измерений выводится на регистратор 16 в виде среднего значения пускового момента

за полный оборот вала, а такжетрафика или таблицы, показывающих неравномерность пускового момента в зависимости от положения ротора электродвигателя 5,

При определении статической механической характеристики испытуемого электродвигателя 5 с помощью блока управления 10 предварительно задают частоты вращения, при которых требуется определить величину вращающего момента. Блок

управления 10 подает электропитание на испытуемый электродвигатель 5, затем, регулируя напряжение питания тормозного устройства 11, последовательно устанавливает заданные частоты вращения вала элекг

тродвигателя 5 и по углу скручивания торсионного вала 2 производит измерение и передачу встроенной микроЭВМ значений вращающего момента. Результаты измерений выводятся на регистратор 16 в

виде графика или таблицы, показывающих статическую механическую характеристику.

При определении динамической механической характеристики диск-модулятор

12, закрепленный на валу испытуемого электродвигателя 5, отделяют от торсионного вала 2 перемещением зажимного устройства 4 по направляющим 3. Блок управления 10 подает электропитание на электродвига-тельб и осуществляет измерение и передачу встроенной микроЭВМ длительности каждого импульса, поступающего от фото-: электрического датчика 14. Встроенная в блок управления 10 микроЭВМ подлительнрсти импульсов определяет частоту вращения испытуемого электродвигателя 5. а численным дифференцированием частоты вращения по времени определяет динамическую механическую характеристику испытуемого электродвигателя 5.

Использование блока управления, тормозного устройства, дисков-модуляторов с фотоэлектрическими датчиками расширяет функциональные возможности стенда и позволяет определять момент инерции ротора, пусковой момент, статическую и динамическую механические характеристики при испытании электродвигателей.

Кроме того, ускоряется процесс испытания, повышается производительность труда и качество испытаний, сокращается количество рабочих мест и занимаемые рабочие площади.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Стенд для испытания электродвигателей, содержащий основание, установленный на нем элемент (крепления

электродвигателя, торсионный вал, датчики и регистратор, от личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен блоком управления, тормозным устройством, дисками-модуляторами, один закреплен на валу тормозного устройства, а другой предназначен для закрепления на валу электродвигателя, торсионный вал размещен между дисками-модуляторами, датчики выполнены фотоэлектрическими и один установлен на валу тормозного устройства, а Другой предназначен для закрепления на валу электродвигателя, а блок управления связан с тормозным устройством, датчиками и

электродвигателем.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности стенда и ускорить процесс испытаний электродвигателей. Стенд содержит основание, на котором установлены элементы для крепления испытуемого электродвигателя и тормозное устройства с валом. На валах испытуемого электродвигателя и тормозного устройства закреплены диски-модуляторы и с фотоэлектрическими датчиками, Диски-модуляторы соединены торсионным валом, который выполнен разъемным. Один конец торсионного вала жестко связан с диском-модулятором, закрепленным на валу тормозного устройства, другой конец выполнен с возможностью соединения с диском- модулятором, закрепленным на валу испытуемого электродвигателя. Для управления стендом использованы электронный блок и микроЭВМ. 1 ил.