Устройство для измерения пульсаций пускового момента бесконтактного двигателя постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК G01L3/22 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован для определения пульсаций пускового момента исполнительных двигателей по стоянного тока. Известно устройство для измерения пульсаций момента, содержащее преобразователь иедокомпенсации, усилител датчик момента и измерительный приборОднако .это устройство имеет сложную конструкцию. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство дл измерения пульсаций пускового момента бесконтактного двигателя постоягкного тока, содержащее узел нагружения,, источник питания и регистратор момента 2J. Недостатком такого устройства является низкая производительность. Цель изобретения - повьшение производительности. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено задатчикрм положения ротора относительно статора двигателя, выполненным в виде механоэлектрического преобразователя выход которого электрически связан со входом испытуемого двигателя и регистратором, а вход - с источником питания, причем вал двигателя постоянного тока механически связан с ротором механоэлектрического преобразователя . На фиг. 1 представлена схема устройства на фиг. 2 - схема устройства с поворотным статором механоэлектрического преобразоватЙ1Я, вариант/ на фиг. 3 - диаграгдала записи пульсаций пускового момента. Устройство для измерения пульсаций пускового момента бесконтактного двигателя 1 постоянного тока состоящего из многофазной электрической машины (в данном случае двухфазной 2, электронного коммутатора 3 и датчика положения ротора 4, имеет ис точник питания 5, шкив б с грузом 7, закрепленный на валу 8 испытуемого двигателя 1, и-шкалу 9. Датчиком положения ротора является синуснокисинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), синусная и косинусная обмотки ротора которого подключены ко входги двухканального коммутатора 3, а ртаторная обмотка является входом бесконтактного двигателя 1 постоянного тока. Каждыйканал коммутатора

3 содержит фазочувствительный выпрямитель 10 и усилитель мощности 11, Выходы усилителей мощности подключены к статорным обмоткам управления двухфазной электрической машины 2 с ротором из постоянных магнитов. Со входом испытуемого двигателя 1 связан регистратор - самописец 12 и задатчик 13 полож«НИЯ ротора относительно статора испытуемого двигателя 1. Задатчи1 13 выполнен в виде механоэлектрического преобразователя, состоящего из двух синусно-конусных вращающихся трансформаторов 14 и 15, роторные обмотки которых соединены по схеме дистационной передачи, причем статорная обмотка СКВТ 15, являющегося датчиком в дистанционной передаче, соединена с источником питания 5 переменного тока с постоянным выходным напряжением, а его ротор соединен с задающим валом 16,.

В другом варианте схемы устройства С фиг,2 механоэлектрический преобразователь выполнен в виде одного СКВТ14 с noBOpoTHtiiM от задающего вала 1й статором 17, обмотка которого подключена к источнику питания 5 являющемуся источником входного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

. При отсутствии груза 7, включенном источнике переменного тока 5 и произвольном положении всех датчи ков на роторной обмотке СКВТ 14 появляется напряжение Vny, которое вызывает движе ние двигателя 1, что приводит к повороту ротора СКВТ 14, связанного с валом 8 двигателя 1, Поворот вала 8 двигателя 1 продолжается до тех пор, пока ротор СКВТ 14 не встанет в согласованное положение с ротором СКВТ 15, при этом напряжение Vgj( становится равным нулю и двигатель 1 останавливается. Если с помощью груза 7 приложить к валу 8.двигателя 1 некоторый момент нагрузки М, то вал 8 вместе с ротором СКВТ 14 под действием этого момента поворачивается, что приводит к появлению некоторого напряжения Vgv на статорной обмотке СКВТ 14, Пусковой момент бесконтактного двигателя постоянного тока пропорционален входному напряжению

(.1)

.M--KV

В-Ц

где,К - коэффициент пропорциональности, определяемыйсхемой устройства, конструкцией двигателя и.угловым положением его ротора.

Таким образом, напряжение Vgj( приводит к появлению пускового момента двигателя, который при некотором значении Vg Уравновесит момент нагрузки и вал 8 двигателя 1 остановится в некотором положении, которое

можно принять за нулевое.В нулевом положении напряжение Vgx./ записанное регистратором-самописцем 12, является мерой пускового момента двигателя 1, что следует из выраженияCVПри повороте задающего вала 16 в новое положение двигатель 1 как и ранее, перемещает ротор СКВТ 14 до другого согласованного положения, причем в новом согласованном положении

значение напряжения Vpy , создающего

пусковой момент, уравновешивающий момент нагрузки, может отличаться от Vgy, так как коэффициент К в уравнении (I) зависит от угла повсрота ротора двигателя 1 , При плавном повороте задающего вала от О

До 360 регистратор-самописец 12 записывает кривую входного напряжения Vgy двигателя 1 в функции угла поворота ротора двигателя,

С учетом выражения(1 пульсация пускового момента вычисляется по формуле

(дд- . Ув макс-Увхс

где М и Vj, - максимальные знаМакс ЛЛОКС чения пускового момента и входного напряжения соответственно,

ВУСР - их средние значения за оборот.

Использование в устройстве задатчика положения ротора относительно статора и механической связи вала ротора испытуемого двигателя с задатчиком положения ротора позволит повысить производительность процесса измерения пульсаций пускового момента бесконтактного двигателя постоянного тока за счет исключения необходимости ручного уравновешивания момента на валу испытуемого двигателй при различных угловых положениях ротора последнего.

Формула изобретения

Устройство для измерения пульсаций пускового момента бесконтактного двигателя постоянного тока, содержащее узел нагружения, источник питания и регистратор момента, отличающееся тем, что, с целью повышейия производительности, оно снабжено задатчиком положения ротора относительно статора двигателя,

выполненным в виде механо-электрического преобразователя, выход которого электрически связан со входом испытуемого -двигателя и регистратором, а вход - с источником питания, причем

вал двигателя постоянного тока ме