Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ НАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ(71) Заявитель Могилевский тельный институт(73) Патентообладатель Могилевский машиностроительный институт(57) Нагрузочное устройство для испытания электроприводов, содержащее электромагнитный тормоз с обмоткой, расположенной на статоре, и ротором, кинематически связываемый с валом электродвигателя испытываемого электропривода, датчик частоты вращения и датчик момента, задающее устройство, усилитель, элемент сравнения с двумя входами, первый вход которого соединен с задающим устройством, а выход соединен со статорной обмоткой тормоза посредством усилителя, отличающееся тем, что ротор электромагнитного тормоза связывается с валом электродвигателя испытываемого электропривода упругим валом с установленными на нем датчиком частоты вращения и датчиком момента, причем датчик момента выполнен в виде широтно-импульсного модулятора момента, устройство снабжено каналом обработки информации, включающим транзистор, резистор нагрузки и сглаживающий фильтр,причем коллектор транзистора соединен с положительным выводом выхода датчика частоты вращения, эмиттер Фиг. 1 транзистора соединен с отрицательным выводом выхода широтно-импульсного модулятора момента и с первым выводом резистора нагрузки, база транзистора посредством резистора подключена к положительному выводу широтноимпульсного модулятора момента, а второй вывод резистора нагрузки подключен к отрицательному выводу датчика частоты вращения, вход сглаживающего фильтра подключен к выводам резистора нагрузки, а выход - ко второму входу элемента сравнения.(56)1404988 1, 1988.2014627 1, 1994.2095820 1, 1997.0731361 2, 1996.4014165 1, 1991.4451823 , 1984.57052873 , 1982. Изобретение относится к технике испытаний электроприводов и может быть использовано для испытания регулируемого электропривода рабочих органов, имеющих нелинейную механическую характеристику. Известно нагрузочное устройство для испытания электрических машин, содержащее электромагнитный тормоз с обмоткой, расположенной на статоре, и ротором, жестко связанным с валом испытуемой машины,и датчик тока, подключенный через усилитель, выпрямительный мост и сглаживающий фильтр к сравнивающему элементу, вход которого соединен с задающим потенциометром, а выход - со статорной обмоткой тормоза, при этом в качестве датчика применен трансформатор тока, включенный в цепь питания испытуемой машины 1. Известное нагрузочное устройство не позволяет оперативно контролировать мощность на валу и проводить испытания регулируемых электроприводов рабочих органов, имеющих нелинейную механическую характеристику вида РМ, где Р - мощность на валу, М - момент,- частота вращения. Известно нагрузочное устройство для испытания электрической машины, содержащее электромагнитный тормоз с обмоткой возбуждения, расположенной на статоре, и ротором, предназначенным для сопряжения с валом испытуемой электрической машины, датчик момента, подключенный к одному из входов схемы сравнения, и усилитель, при этом выход схемы сравнения соединен с обмоткой возбуждения, датчик частоты вращения, установленный на валу тормоза, блок возведения в квадрат, при этом датчик частоты вращения через блок возведения в квадрат подключен к второму входу схемы сравнения 2. Известное нагрузочное устройство не позволяет оперативно контролировать мощность на валу и проводить испытания регулируемых электроприводов рабочих органов, имеющих нелинейную механическую характеристику вида Р. Задачей изобретения является повышение точности испытаний электроприводов рабочих органов,имеющих механическую характеристику вида Р, путем воспроизведения реальных режимов нагружения электроприводов рабочих органов, характеризующихся постоянством мощности нагрузки. Сущность изобретения заключается в том, что в нагрузочном устройстве для испытания электроприводов, содержащем электромагнитный тормоз с обмоткой, расположенной на статоре, и ротором, кинематически связываемым с валом электродвигателя испытываемого электропривода, датчик частоты вращения и датчик момента, задающее устройство, усилитель, элемент сравнения с двумя входами, первый вход которого соединен с задающим устройством, а выход соединен со статорной обмоткой тормоза посредством усилителя, согласно изобретению, ротор электромагнитного тормоза связывается с валом электродвигателя испытываемого электропривода упругим валом с установленными на нем датчиком частоты вращения и датчиком момента, причем датчик момента выполнен в виде широтно-импульсного модулятора момента, устройство снабжено каналом обработки информации, включающим транзистор, резистор нагрузки и сглаживающий фильтр, причем коллектор транзистора соединен с положительным выводом выхода датчика частоты вращения, эмиттер транзистора соединен с отрицательным выводом выхода широтно-импульсного модулятора момента и с первым выводом резистора нагрузки, база транзистора посредством резистора подключена к положительному выводу широтно-импульсного модулятора момента, а второй вывод резистора нагрузки подключен к отрицательному выводу датчика частоты вращения, вход сглаживающего фильтра подключен к выводам резистора нагрузки, а выход - ко второму входу элемента сравнения. На фиг. 1 изображена общая схема нагрузочного устройства для испытания электроприводов на фиг. 2 сигналы на входе дифференцирующей цепи 25 на фиг. 3 - сигналы на выходе дифференцирующей цепи 25 на фиг. 4 - сигналы на выходе диода 29 на фиг. 5 - сигналы на выходе датчика 7 частоты вращения на фиг. 6- сигналы на резисторе 40 на фиг. 7 - сигналы на резисторе 39 на фиг. 8 - сигналы на выходе вычитающего элемента 38 на фиг. 9 - сигналы на выходе диодного моста 41 на фиг. 10 - сигналы на резисторе 15 нагрузки на фиг. 11 - сигналы на выходе фильтра 16. Устройство содержит электромагнитный тормоз 1 с обмоткой 2, расположенной на статоре 3, и ротором 4, кинематически связываемый с валом 5 электродвигателя 6 испытываемого электропривода, датчик 7 час 2 4900 1 тоты вращения и датчик момента, задающее устройство 8, усилитель 9, элемент 10 сравнения с двумя входами, первый вход которого соединен с задающим устройством 8, а выход соединен со статорной обмоткой 2 тормоза 1 посредством усилителя 9, ротор 4 электромагнитного тормоза 1 связывается с валом 5 электродвигателя 6 испытываемого электропривода упругим валом 11 с установленными на нем датчиком 7 частоты вращения и датчиком момента, причем датчик момента выполнен в виде широтно-импульсного модулятора 12 момента, устройство снабжено каналом обработки информации 13, включающим транзистор 14, резистор 15 нагрузки и сглаживающий фильтр 16, причем коллектор 17 транзистора 14 соединен с положительным выводом выхода датчика 7 частоты вращения, эмиттер 18 транзистора 14 соединен с отрицательным выводом выхода широтно-импульсного модулятора 12 момента и с первым выводом 19 резистора 15 нагрузки,база 20 транзистора 14 посредством резистора 21 подключена к положительному выводу широтноимпульсного модулятора 12 момента, а второй вывод 22 резистора 15 нагрузки подключен к отрицательному выводу датчика 7 частоты вращения, вход сглаживающего фильтра 16 подключен к выводам резистора 15 нагрузки, а выход - ко второму входу элемента 10 сравнения. Датчик 7 частоты вращения имеет металлический диск 23 с радиальными прорезями и выступами, установленный на упругом валу 11, преобразователь 24 импульсный щелевой, установленный вблизи вала с возможностью вхождения диска 23 в его щель, дифференцирующую цепь 25, выполненную на резисторах 26,27 и конденсатор 28, диод 29, конденсатор 30, резистор 31. Задающее устройство 8 имеет задающий потенциометр 32 с подсоединенным к нему измерительным прибором 33. Широтно-импульсный модулятор 12 момента имеет первый и второй металлические диски 34, 35 с радиальными прорезями и выступами, установленные по концам упругого вала 11, преобразователи 36, 37 первый и второй импульсные щелевые, установленные вблизи упругого вала 11 с возможностью вхождения соответствующих дисков 34, 35 в их щели,вычитающий элемент 38, выполненный на двух резисторах 39, 40, выпрямитель 41, резистор 42. Устройство работает следующим образом. Запускается испытываемый электродвигатель 6, с помощью движка задающего потенциометра 32 по прибору 33 устанавливается уровень мощности нагрузки. При вращении упругого вала 7 металлический диск 23 проходит в щель преобразователя 24. На входе дифференцирующей цепи 25 возникают прямоугольные импульсы (фиг. 2), они дифференцируются (фиг. 3), выпрямляются (фиг. 4) и сглаживаются. На резисторе 31 появляется сигнал, изображенный на фиг. 5. Одновременно на резисторе 40 вычитающего элемента 38 появляется сигнал, изображенный на фиг. 6, а на резисторе 39 появляется сигнал, изображенный на фиг. 7. На выходе вычитающего элемента 38 формируется сигнал разности этих импульсных сигналов (фиг. 8). Полученный сигнал выпрямляется. Сигнал на резисторе 42 показан на фиг. 9. Сигнал с выхода датчика 7 частоты вращения (фиг. 5) поступает на коллектор 17 транзистора 14 непрерывно, сигнал от широтно-импульсного модулятора 12 момента (фиг. 9) - положительным полюсом на базу 20 транзистора 14, отрицательным - на эмиттер 18 периодически. При наличии напряжения на коллекторе 17 транзистора 14, но отсутствии на базе 20 транзистор 14 закрыт, напряжение на резисторе 15 нагрузки нет (фиг. 10). При поступлении импульса на базу 20 от широтноимпульсного модулятора 12 момента транзистор 14 открывается на время, равное длительности импульса, на выходе резистора 15 нагрузки появляется прямоугольный импульс (фиг. 10), высота которого равна уровню напряжения, поступающего с выхода датчика 7 частоты вращения, а длительность равна длительности импульса, поступающего от широтно-импульсного модулятора 12 момента. Поэтому на резистора 15 нагрузки формируется импульсный процесс с прямоугольными импульсами (фиг. 10) пропорционально мощности на валу 5 электродвигателя 6. После сглаживания фильтром 16 на выходе последнего получается сигнал, уровень которого пропорционален мощности на валу (фиг. 11). При снижении уровня мощности на валу электродвигателя 6 (например, при уменьшении скорости его вращения) на выходе элемента 10 сравнения усиливается и подается в обмотку 2, момент, создаваемый электромагнитным тормозом 1, возрастает, уровень мощности нагрузки электродвигателя 6 восстанавливается на заданном уровне. При равенстве измеренной и заданной мощности на выходе усилителя 9 поддерживается постоянное значение напряжения, при этом электромагнитный тормоз создает момент, обеспечивающий постоянный уровень мощности. Использование предлагаемого нагрузочного устройства обеспечивает экономический эффект, так как оно повышает точность испытания электроприводов рабочих органов с нелинейной механической характеристикой. Источники информации 1. А.с. СССР 410518, МПК Н 01 К 15/00, 1971. 2. А.с. СССР 1404988, МПК 0131/34, 1986. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4

МПК / Метки

МПК: G01R 31/34

Метки: испытания, электроприводов, устройство, нагрузочное

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/4-4900-nagruzochnoe-ustrojjstvo-dlya-ispytaniya-elektroprivodov.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Нагрузочное устройство для испытания электроприводов</a>

Похожие патенты