Устройство для испытания электропривода с упругой механической передачей от двигателя к механизму

 

О Il И C А Н И Е ()1000960

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20„11.81,(?I ) 3319389/24-07 (5! ) М. КЛ. с присоединением::аявки .Ъ

g 03. К 31/34

Геаудврствекай квинтет (23) Приоритет

Опубликовано28 02,83 Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28.02.83 по девам кЫриевкй н с1ткр нй (53) УДК 681. .333(088.8) А- А. Барьюдин, А. Г. Гусейнов, А.. МутялпбовА. B. Черпаков

Ы::::;:.;

М. Азизбекова (?2) Авторы изобретения (?1) Заявитель

Азербайджанский институт нефти и кима (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗЛЕКТРОПРИВОДА

С УПРУГОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ОТ

ДВИГАТЕЛЯ К;1ЕХАНИЗМУ

Изобретение относится к физическому моделированию автоматизированных электроприводов как переменного, так и постоянного тока, содержащих упругие механические передачи от двигателя к механизму. К таким электроприводам относятся

5 электроприводы роторного стола и буровой лебедки буровых установок, электроприводы подъемных кранов, электроприводы стен. дов для испытания механических транс- о миссий и т. и.

Известно устройство для испытания механических трансмиссий. Силовая часть устройства включает в себя приводной двигатель и тормозной генератор, питание которых осуществляется от одного тиристорного преобразователя. Между валом двигателя и валом генератора установлены реальные редукторы и испытуемая трансмиссия. Система авто-го матического регулирования (CAP) частоты вращения двигателя выполнена двухконтурной с внешним контуром регулирования тока якоря двигателя, CAP возбуждения тормозного генератора выполнена также двухконтурной с внешним контуром регулирования момента в упругой передаче .и внутренним контуром регулирования тока тормозного генератора. При этом обе

САР взаимосвязаны как через упругую связь, так и через якорные цепи (11.

При необходимос ти исследования поведения электропривода с различными типами и параметрами упругих передач (влияние параметров упругой передачи на дина мические характеристики элек тропривода, влияние электропривода и его CAP на режим работы передачи) и так приходится каждый раз изготавливать новые редукторы, новую трансмиссию.

Применительно к электроприводу грузоподъемных механизмов, механизмов экскаватора или роторного стола необходимо изготавливать различные варианты физических моделей упругих передач, причем для одних механизмов упругие передачи скручиваются, а для других растягивают- . ся.

1000950 4 рующий вход элемента сравнения соединен с выходом датчика момента системы генератор двигатель, а выход элемента сравнения подключен к регулятору момента системы генератор-двигатель, выход которого соединен через блок регулирова- . ния возбуждения с обмоткой возбуждения

rенератора.

На чертеже представлена схема пред30 лагаемого устройства, Устройство содержит исследуемый электропривод 1 с датчиком 2 электромагнитного момента двигателя, блок 3 н- воспроизведения статического момента, в котором нагрузочная машина 4 и тиристорный преобразователь 5 работают параллельно на общий активный резистор 6, блок 7 задания статического момента и датчик 8 статического момента. Вал 9

26 двигателя исследуемого злектропривода 1 соединен с валом генератора 10 постоянного тока. Концы якорной обмотки генератора

10 соединены с концами якорной обмотки двигателя 11 постоянного тока, обра—

И зуя систему генератор-двигатель постоянного тока. Обмотка 12 возбуждения генератора:10 получает питание от блока

13 регулирования возбуждения, а обмотка 14 возбуждения двигателя — от источщ ника 15 постоянного напряжения. Вал

16 двигателя соединен с валом нагрузочной машины 4. Выход датчика 2 электромагнитного момента двигателя подсоединен к первому входу сумматора 17, вто рой вход которого соединен с выходом датчика 8 статического момента. Выход сумматора 17 подключен к входу динамического колебательного звена 18 с передаточной функцией Фд.»(Р) . Сигнал с выхода этого звена поступает на неинвертирующий вход элемента 19 сравнения, инвертирующий вход которого соединен с выходом датчика 20 момента системы генератор-двигатель. Выход элемента 19 сравнения подключен к входу регулятора

21 момента в упругой передаче, выход которого соединен с входом блока 13 регулирования возбуждения генератора, Устройство работает следующим обраЮ зом.

Уравнение движения двухмассовой приведенной расчетной механической схемы электропривода имеет вид: p =(>y» Mвт)= »Р » )

М » М в - /ф - 3 Р (д,р

Указанное вызывает значительные трудности B проведении испытаний и экономически невыгодно.

Наиболее близким к предлагаемому технической сущности и достигаемому результату является устройство для испытания электропривода с упругой механической передачей от двигателя к механизму, содержащее блок воспроизведения статического момента, состоящий из нагрузочной машины, тиристорного преобразователя и подключенной параллельно им активной нагрузки, блок задания статического момента, датчик электромагнитного моме та проверяемого двигателя 2 .

Устройство позволяет создавать как двигательные, так и тормозные режимы для исследуемой системы. Однако указанное относится лишь для случаев исследования электроприводов, механическая часть которых может быть с определенным приближением представлена одномассовой схемой замещения, т. е. без учета упругих свойств передачи.

В связи с этим возможности такого устройства ограничены.

Цель изобретения — расширение функци опальных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для испытания электропривода с упругой механической передачей от двигателя.к механизму, содержащее блок воспроизведения статического момента, состоящий из нагрузочной машины с валом, тиристорного преобразователя и подключенной параллельно им активной нагрузки, блок задания статического момента, датчик электромагнитного момента испытуемого двигателя и вал, предназначенный для соединения с испытуемым двигателем, дополнительно между валом нагрузочной машины и валом, предназначенным для соединения с испытуемым двигателем, введена система генератор — двигатель постоянного тока с обмотками возбуждения, датчик и регулятор момента системы генератор-двигатель, источник и блок регулирования возбуждения, элемент сравнения, динамическое колебательное звено, сумматор, при этом вход обмотки возбуждения двигателя соединен с выходом источника возбуждения, а его вал — с валом негрузочной машины, к входам сумматора подключены датчики электромагнитного и

° статического моментов, выход сумматора соединен с неинвертирующим входом элемента сравнения через динамическое колебательное звено, инвертис, М,(— — (И»-Сд ) ) Мв.т »2(» < )r

S 100 где Л л и 3 г — суммарные приведенные моменты инерции массы элементов, жестко связанных с двигателем и механизмом соо тветс гвен-5 но;

С - эквивалентная приведенная жесткость безынерционной механической упруГой сВязи между,,л

Р2 — коэффициент вязкого тре ния упругой связи;

Q, и(а — частоты вращения концов деформируемой связи; 15

М вЂ” момент, развиваемый двигателем;

g — упругий момент;

JA . — момент вязкого трения, В учитывающий дисспатив- 20 ные силы;

М с — момент сопротивления. B.T р М,,+ — рМ Я. „ Я

25 3л

-, "д.в+,> c>

1 где 0 1 "2 t — частота свобод- 1

5 = 113.3 ных к ебаний j36

2 пвухмассовой упругой системы;

+ К2 А1 z, на его выходе появляется сигнал, пропорпиональный Му, Этот сигнал сравнивается с действительным значением воспроизводимого системой генератордвигатель момента на элементе 19 и их разность поступает на вход регулятора

2l упорного момента. Выходной сигнал этого регулятора управляет блоком 3 3 регулирования возбуждения генератора 10.

При пропорциональной характеристике регулятора 21 воспроизведение Му осуществляется с некоторой статической ошибкой.

При пропорпионально-интегральной характеристике регулятора 21 производится астатическое регулирование (беэ статической ошибки) .

Применение в предлагаемом устройстве дополнительных элементов позволяет провести испытания исследуемого электропривода в условиях, максимально приближенных к реальным.

При испытаниях физической модели используется реальная система автоматического регулирования. Поэтому ее правильная настройка во время лабораторных или заводских испытаний с учетом специфических свойств нагрузки позволит в дальнейшем получить на объекте сущест-, венный экономический эффект, который определяется максимальным использованием демпфирующих способностей автоматизированного электропривода и проявляы ся в увеличении срока службы.механического оборудования.

Формула иэобре гения

Устройство для испытания эпекгройри-вода с упругой механической передачей от двигателя к механизму, содержащее блок воспроизведения статического момента, состоящий из нагрузочкой машины с валом, тиристорного преобразователя и подключенной параллельно им активной нагрузки, блок задания статического момента, датчик электромагнитного момента испытуемого двигателя и вал, предназначенный для соединения с испыгуемым

У двигателем, о г л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения функпионапьных воэможностей, между «алом нагрузочкой машины и валом, преппазначен 2

К

+ Jrz л г=, j1I j2 B.T = 0Л2

J 32. 35

Из уравнения (2) следует, что при подаче на вход динамического звена 18 с передаточной функцией зМт р < 2 $ 7p« сигналов, пропорциональных М н Мс на выходе этого звена получаем сигнал, пропорциональный Му .

Пусть сигнал на выходе датчика 2 электромагнитного момента двигателя равен Кл М p g., а сигнал на выходе датчика 8 статического момента — К2 hhc.

Если

0950 С а параметры динамического звена 18 выбраны так, что

7 100 ным для соединения с испытуемым двигателем, введена система генератор-двигатель постоянного тока с обмотками возбуждения, датчик и регулятор момента системы генератор-двигатель, источник и блок регулирования возбуждения, элемент сравнения, динамическое колебательное звено, сумматор, при этом вход обмотки возбуждения двигателя соединен с выходом источника возбуждения, а его 10 вал - с валом нагрузочной машины, к входам сумматора подключеньг датчики электромагнитного и статического моментов, а выход сумматора соединен с неинвертируюшим входом элемента срав- is кения через динамическое колебательное

0950 8 звено, инвертирующий вход элемента сравнения соединен с выходом датчика момента системы генератор-двигатель а выход элемента сравнения подключен к регулятору момента системы генератор-двигатель, выход которого соединен через блок регулирования возбуждения с обмоткой возбуждения генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тиристорные системы электропривода с упругими связями. Л., "Энергия, 1979, 160, рис. 46, 47.

2. Авторское свидетельство СССР

Мд 698013, кл. g 06 ч 7/48, 1977.

1000950

Составитель В. Никаноров

Редактор А. Лежнина ТекредA.ÁGáöâåö Корректор Е. Роцао

Заказ 1978/48 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по пелам изобретений и открытий

113085, Москва, Ж-З5, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4