Устройство для испытания двигателя постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК G01R31/34 

(Б) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть исполь зовано для испытания электрических машин постоянного тока под нагрузкой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для испытания двигателя постоянного тока, содержащее регулятор якорного тока двигателя, перт вый вход которого соединен с элементом задания якорного тока, второй вход соединен с выходом датчика тока якоря двигателя, а выход соединен с третьим входом регулятора тока возбуждения нагрузочного генератора, второй вход которого соединен с элементом задания начального уровня тока возбуждения нагрузочного те нератора, первый вход соединен с выходом датчика тока возбуждения нагрузочного генератора, а выход соединен с входом источника питания обмотки возбуждения нагрузочного геПОСТОЯННОГО ТОКА

нератора, первый выход которого через обмотку возбуждения нагрузочного генератора, первый и второй выводы датчика тока возбуждения нагрузочного генератора соединен с вторым выходом, а элемент задания тока возбуждения двигателя соединен с первым входом регулятора тока возбуждения двигателя, выход которого соединен с входом источника питания

10 обмотки возбуждения двигателя, а второй вхрд соединен с входом датчика тока возбуждения двигателя, первый вывод которого через обмотку возбуждения двигателя, а второй вы15вод непосредственно соединен с со ртветствуодим выходом источника пит« ния обмотки возбуждения двигателя, а элемент задания частоты вращения „ двигателя соединен с первым входом регулятора частоты вращения двигателя, второй вход которого соединен с якорем тахогенератора, а выход соединен с входом источника якорного питания, первый выход которого соединен с первой клеммой якоря нагрузочного генератора и первым выводом датчика тока якоря двигателя, второй вывод которого соединен с первой клеммой якоря двигателя, вторая клемма которого соединена с второй клеммой якоря нагрузочного генератора и вторым выходом источника якорного питания, а якоря, нагрузочного генератора, двигателя и тахогенератора связаны между собой механически til,

Недостаток известного устройства заключается в низкой точности воспроизведения требуемых законов изменения тока в двигателе и ограниченной области испытательных режимов по частоте вращения двигателя.

Цель изобретения - повышение точности испытаний и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель- достигается тем, что в устройство, содержащее регулятор якорного тока двигателя, первый вход которого соединен с элементом задания ягкорного тока, а второй вход соединен с выходом датчика тока якоря двигателя, первый вывод которого соединен с первым выходом источника якорного питания, второй выход которого соединен с первой клеммой якоря двигателя, который механически соединен с якорем нагру;зочного генератора и тахогенератора, элемент задания частоты вращения двигателя, соединенный с первым входом регулятора частоты вращения двигателя, регулятор тока возбуждения нагрузочного генератора, первый вход которого Соединен с выходом датчика тока возбуждения нагрузочного генератора, первый вывод которого через обмотку возбуждения нагрузочного генератора, а второй вывод непосредственно соединены с соответствующими выходами источника питания обмотки возбуждения нагрузочного генератора, вход которого соединен с выходом регулятора тока возбуждения нагрузочного генератора, регулятор тока возбуждения двигателя, первый вход которого соединен с элементом задания тока возбуждения двигателя, выход соединен с входом источника питания обмотки возбуждения двигателя, а второй вход соединен с выходом датчика тока возбуждения двигателя, первый вывод которого через обмотку

возбуждения двигателя, а второй вывод непосредственно соединены с соответствующими выходами источника питания обмотки возбуждения двигателя, введены пропорциональный усилитель и выпрямитель, причем второй вход регулятора тока возбуждения двигателя соединен с входом пропорционального усилителя, выход которого соединен с вторым входом регулятора тока возбуждения нагрузочного генератора, третий вход которого соединен с выходом регулятора частоты вращения двигателя, второй вход 5 которого через выпрямитель соединен с якорем техогенератора, а вторая клемма якоря двигателя через первую и вторую клеммы якоря нагрузочного генератора соединена с вторым выводом датчика тока якоря двигателя, а выход регулятора якорного тока двигателя соединен с входом источника якорного питания.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит элемент 1 задания якорного тока двигателя, регулятор 2 якорного тока двигателя, источник 3 якорного питания, датчик k тока якоря двигателя, элемент 5 задания частоты вращения двигателя, выпрямитель 6, тахогенератор 7, регулятор 8 частоты вращения двигателя-, датчик 9 тока возбуждения нагруёочного генератора, нагрузочный генератор 10, регулятор 11 тока ,возбуждения нагрузочного генератора, источник 12 питания обмотки возбуждения нагрузочного генератора, двигатель 13, пропорциональный усилитель I, датчик 15 тока возбуждения двигателя, элемент 1б задания тока возбуждения двигателя, регулятор 17 тока возбуждения двигателя, источник 18 питания обмотки возбуждения двигателя.

Устройство работает следующим образом.

ЭДС испытываемого двигателя 13 и нагрузочного генератора 10, включенных по якорю в общую цепь последовательно с источником 3 якорного питания, направлены навстречу друг к другу. Управление якорным током двигателя осуществляется в одноконтурной системе автоматического регулирования (САР) якорного тока, образованной регулятором 2, источником 3 якорного питания и датчиком k тока якоря. В CAP, включающей в себя регулятор 17 и датчик 15 тока возбуждения а также источник 18 питания обмотки возбуждения, обеспечивается стабилизация заданного в элементе 16 тока возбуждения двигателя. выхода датчика 15 тока возбужде ния двигателя через устройство задания начального тока возбуждения нагрузочного генератора, выполненное как пропорциональный усилитель 14, на вход регулятора 11 поступает сигнал, соответствующий некоторому начальному значению тока возбуждения нагрузочного генератора. Это значение тока возбуждения нагрузочного генератора для каждого конкретного случая может быть дЛределено однозначно по условию ( нм. НМ.) I Мне где MA,MU. - электромагнитный момент соответственно двигателя и нагрузочного генератора;.A,..- конструктивные постоянФАФН.Ц.поток двигателя и нагрузочного генератора; I - якорный ток; момент механических потерь агрегата двигатель нагрузочный генератор тахогенератор (Мме)(.(,. некая функция от частоты вращения). Контур регулирования тока возбуждения нагрузочного генератора, образованный датчиком 9 регулятором 1 тока возбуждения и источником 12 питания обмотки возбуждения нагрузочного генератора, является внутренним в двухконтурной САР частоты вращения, включающей также регулятор 8, тахогенератор 7 на валу двигателя ; и выпрямитель 6. Тахогенератор 7 и выпрямитель 6 образуют датчик абсолютного значения частоты вращения, выходной си| нал которого, являясь сигналом отрицательной обратной связи, вычитается на входе регулятора 8 из сигнала от элемента 5 задания частоты вращения двигателя. При таком исполнении устройство по схеме чертежа обеспечивает испытание двигателя под нагрузкой во всем диапазоне частоты вращения, включая стоянку двигателя. Изменение направления вращения двигателя осуществляется путем изменения полярности выходного напряжения элемента задания якорного тока двигателя . Благодаря использованию в данном устройстве одноконтурной САР якорного тока, воздействующей на источник 3 якорного питания, включенный непосредственно в общую якорную цепь двигателя и нагрузочного генератора, существенно уменьшаются динамические ошибки воспроизведения требуемого закона изменения тока нагрузки в двигателе при управляющихи возмущающих воздействиях. ; В результате расширения области испытательных режимов по частоте вращения двигателя, повышения точности воспроизведения задаваемого закона изменения якорного тока обеспечивается высокое качество испытании двигателей в простых и экономических по силовой части устройствах по методу взаимной нагрузки. Формула изобретения Устройство для испытания двигателя постоянного тока, содержащее регулятор якорного тока двигателя, первый вход которого соединен с элементом задания якорного тока, а вто-. рой вход соединен с выходом датчика тока якоря двигателя, первый вывод которого соединен с первым выходом источника якорного питания, второй выход которого соединен с первой клеммой якоря двигателя, который механически соединен с якорем нагрузочного генератора и тахогенератора, элемент задания частоты вращения двигателя, соединенный с первым входом регулятора частоты вращения двигателя, регулятор тока возбуждения нагрузочного генератора, первый вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения нагрузочного генератора, первый вывод которого через обмотку возбуждения нагрузочного генератора, а второй вывод.не.посредственно соединены с соответствующими выходами источника питания обмотки возбуждения нагрузочного генератора, вход которого соединен с Ьыходом регулятора тока возбуждения нагрузочного генератора, регулятор тока возбуждения двигателя, первый вход которого соединен с