close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4592

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4592
(13)
C1
(51)
(12)
7
G 01R 31/34
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИВОДОВ С
ПЕРИОДИЧЕСКИ ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ НАГРУЗКОЙ
(21) Номер заявки: a 19980633
(22) 1998.07.09
(46) 2002.09.30
(71) Заявитель: Могилевский машиностроительный
институт (BY)
(72) Авторы: Геращенко В.В., Серков А.В. (BY)
(73) Патентообладатель: Могилевский
машиностроительный институт (BY)
(57)
Стенд для испытания электродвигателей приводов с периодически пульсирующей нагрузкой, содержащий
электродвигатель и нагружатель, выполненный в виде электромагнитного тормоза с обмоткой возбуждения, соединенные упругим валом, датчик момента, датчик температуры, первый и второй регистрирующие приборы, и
подключенный к обмотке возбуждения электромагнитного тормоза регулятор нагрузки, отличающийся тем, что
регулятор нагрузки содержит сумматор с двумя входами и одним выходом, связанным с обмоткой возбуждения
электромагнитного тормоза, регулируемый источник постоянного тока, выход которого подключен к первому
входу сумматора, и генератор синусоидальных сигналов, выход которого подключен ко второму входу сумматора,
а стенд снабжен преобразователем среднего значения, выход которого подключен к первому регистрирующему
прибору, последовательно соединенными элементом выделения синусоидальной составляющей и преобразователем амплитудного значения, выход которого подключен ко второму регистрирующему прибору, а входы элемента
выделения синусоидальной составляющей и преобразователя среднего значения параллельно подключены к выходу датчика момента.
(56)
SU 1404988 A, 1986.
EP 0731361 A1, 1996.
DE 3941495 A1, 1990.
JP 57052873 A, 1982.
Фиг. 1
BY 4592 C1
Изобретение относится к технике испытания электроприводов и может быть использовано для экспериментального определения потребной мощности электродвигателей приводов с периодически пульсирующей нагрузкой.
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 [1].
Однако известное нагрузочное устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, оно не обеспечивает воспроизведение на валу электродвигателя привода периодически пульсирующей
нагрузки [2]. Поэтому оно не может быть использовано для экспериментального определения потребной
мощности электродвигателей рассматриваемых приводов. Тем самым известное нагрузочное устройство
не обеспечивает улучшения электромеханических и энергетических характеристик электродвигателей
приводов.
Задачей изобретения является улучшение электромеханических и энергетических характеристик электродвигателей приводов путем экспериментального определения потребной мощности электродвигателей
приводов, работающих в условиях периодически пульсирующей нагрузки.
Сущность изобретения заключается в том, что в стенде для испытания электродвигателей приводов с
периодически пульсирующей нагрузкой, содержащем электродвигатель и нагружатель, выполненный в
виде электромагнитного тормоза с обмоткой возбуждения, соединенные упругим валом, датчик момента,
датчик температуры, первый и второй регистрирующие приборы, и подключенный к обмотке возбуждения электромагнитного тормоза регулятор нагрузки, согласно изобретению, регулятор нагрузки содержит
сумматор с двумя входами и одним выходом, связанным с обмоткой возбуждения электромагнитного
тормоза, регулируемый источник постоянного тока, выход которого подключен к первому входу сумматора, и генератор синусоидальных сигналов, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а
стенд снабжен преобразователем среднего значения, выход которого подключен к первому регистрирующему прибору, последовательно соединенными элементом выделения синусоидальной составляющей и
преобразователем амплитудного значения, выход которого подключен ко второму регистрирующему
прибору, а входы элемента выделения синусоидальной составляющей и преобразователя среднего значения параллельно подключены к выходу датчика момента.
На фиг. 1 изображена общая схема стенда для испытания электродвигателей приводов с периодически
пульсирующей нагрузкой.
На фиг. 2 изображен сигнал на резисторе 21 вычитающего элемента 20; на фиг. 3 - сигнал на резисторе
22; на фиг. 4 - сигнал разности на выходе вычитающего элемента 20; на фиг. 5 - сигнал на выходе выпрямителя 23; на фиг. 6 - сигнал на конденсаторе 24.
Стенд содержит (фиг. 1) электродвигатель 1 и нагружатель 2, выполненный в виде электромагнитного
тормоза с обмоткой 3 возбуждения, соединенные упругим валом 4, датчик 5 момента, датчик 6 температуры, первый 7 и второй 8 регистрирующие приборы, и подключенный к обмотке 3 возбуждения электромагнитного тормоза регулятор 9 нагрузки, содержащий сумматор 10 с двумя входами и одним выходом, связанным с обмоткой 3 возбуждения электромагнитного тормоза, регулируемый источник 11
постоянного тока, выход которого подключен к первому входу сумматора 10, и генератор 12 синусоидальных сигналов, выход которого подключен ко второму входу сумматора 10; преобразователь 13 среднего значения, выход которого подключен к первому 7 регистрирующему прибору, последовательно соединенные элемент 14 выделения синусоидальной составляющей и преобразователь 15 амплитудного
значения, выход которого подключен ко второму 8 регистрирующему прибору, входы элемента 14 выделения синусоидальной составляющей и преобразователя 13 среднего значения параллельно подключены к
выходу датчика 5 момента.
Датчик 5 момента имеет два металлических диска 16, 17 с радиальными прорезями и выступами, установленные по концам упругого вала 4, преобразователи 18, 19 первый и второй импульсные щелевые, установленные
вблизи упругого вала 4 с возможностью вхождения соответствующих дисков 16, 17 в их щели, вычитающий элемент 20, выполненный на двух резисторах 21, 22, выпрямитель 23, сглаживающий конденсатор 24. Сумматор 10
содержит две обмотки 25, 26 управления, сердечник 27, рабочую обмотку 28, выпрямитель 29. Преобразователь 13
среднего значения содержит резистор 30 и конденсатор 31, элемент 14 выделения синусоидальной составляющей
содержит конденсатор 32 и резистор 33, преобразователь 15 амплитудного значения содержит два резистора 34,
35, два конденсатора 36, 37, диод 38.
Стенд работает следующим образом.
2
BY 4592 C1
Производится пуск электродвигателя 1, включается источник 11 постоянного тока, генератор 12 синусоидальных сигналов, сумматор 10, источники постоянного тока, выходы которых подсоединены к преобразователям 18, 19 для питания электрическим постоянным током. Передвижением регулятора источника 11 устанавливается на валу электродвигателя заданный уровень момента. Затем с помощью
регуляторов частоты и амплитуды генератора 12 устанавливается заданная частота и амплитуда сигналов
переменного тока. На обмотке 3 возбуждения электромагнитного тормоза формируется периодически
пульсирующее напряжение, которое обуславливает периодически пульсирующий момент на валу электродвигателя 1, пропорциональный напряжению, приложенному к обмотке 3 возбуждения.
Металлические диски 16, 17 проходят в щели преобразователей 18, 19, в результате чего на выводах
преобразователей формируются прямоугольные импульсы одинаковой высоты и длительности. При наличии момента на валу возникает фазовое смещение между импульсами на выводах преобразователей, т.е.
на резисторе 21 вычитающего элемента 20 формируется сигнал, изображенный на фиг. 2, а на резисторе
22 появляется сигнал, изображенный на фиг. 3. На выходе вычитающего элемента 20 формируется сигнал
разности этих импульсных сигналов (фиг. 4). Полученный сигнал выпрямляется посредством выпрямителя 23 (фиг. 5) и сглаживается с помощью конденсатора 24 (фиг. 6). Таким образом, на выходе датчика 5
момента формируется электрический сигнал, пропорциональный моменту на валу электродвигателя. С
помощью преобразователя 13 среднего значения, по регистрирующему прибору 7, контролируется среднее значение момента на валу электродвигателя. С помощью элемента 14 выделяется синусоидальная составляющая выходного сигнала датчика 5 момента. В преобразователе 15 амплитудного значения при открытом диоде 38 конденсатор 36 заряжается с малой постоянной времени до значительной величины. В
момент времени, когда напряжение на конденсаторе 36 станет больше мгновенного значения измеряемого
напряжения, диод 38 закроется. Затем конденсатор 36 разряжается. Так как постоянная времени разряда
значительно больше, чем заряда, то разряжается конденсатор только на некоторую величину. Поэтому в
установившемся режиме конденсатор 36 практически заряжается до амплитуды входного на преобразователь амплитудного значения напряжения. Напряжение на резисторе 34 представляет собой синусоидальное напряжение, постоянная составляющая которого практически равна амплитуде входного на преобразователь 15 напряжения. Полученное напряжение фильтруется на резисторе 35 и конденсаторе 37. Таким
образом по регистрирующему прибору 8 контролируется значение амплитуды периодической составляющей момента.
Испытание электродвигателя производится следующим образом. Испытываемый электродвигатель 1
привода с периодически пульсирующей нагрузкой устанавливается на стенд, на котором воспроизводится
заданный нагрузочный режим работы этого электродвигателя. Время испытания устанавливается большим чем 4ТН, где ТН - постоянная времени нагрева электродвигателя [3]. Во время испытания электродвигателя непрерывно контролируется температура изоляции его обмоток с помощью датчика 6 температуры. Если температура изоляции обмоток электродвигателя за время испытания не превышает
допустимой для данного класса изоляции, то для заданной периодически пульсирующей нагрузки электродвигатель проходит по мощности.
Источники информации:
1. А.с. СССP 1404988, G01 R 31/34, 1986.
2. Дибиев С.М. Увеличение коэффициента загрузки электродвигателей приводов станков-качалок и техникоэкономические аспекты оптимизации потребления электроэнергии в системе нефтепромыслового электроснабжения//Электротехника. - 1997. - № 8. - С. 17-21.
3. Справочник по электрическим машинам: В 2т./ Под. общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова.
Т1. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - С. 50.
Фиг. 2
Фиг. 3
3
BY 4592 C1
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
118 Кб
Теги
by4592, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа