Устройство для испытаний двух электрических машин постоянного тока

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ MAlJMH ПОСТОЯННОГО ТОКА при нагружении по методу взаимной нагрузки, содержащее управляемый, источник питания с блоком управления, регуляторы возбуждения этих машин, два источника задающего напряжения возбуждения, при этом управляемый источник питания предназначен для .последовательного включения в цепь якорей испытываемых машин, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытаний, устройство снабжено Функциональным преобразователем сигнала блока управления в управляющий сигнал регулятора возбуждения с одним входом и двумя выходами и двухпозиционным переключателем с двумя парами клемм, причем вход функционального преобразователя соединен с выходом блока управления, а входы регуляторов возбуждения соедийены с выходами переключателя,на первую пару клемм которого подключен первый выход преобразователя и источ- § ник напряжения возбуждения второй : СО машины, а на вторую пару клемм второй выход преобразователя и ис-s точник задающего напряжения возбуждения первой машины. -si сд i4 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) G 01 R 31 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbiTMA (21) 3636149/24-07 (22) 17.08. 83 (46) 07. 10.84. Бюл. Р 37 (72) Л.С.Писарик, М ° Б.Сиязов, В.Ф.Кучерявенко и B.Â.Ðîìàíîâ (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.313(088.8) (56) 1. Жерве Г.K. Промышленные испытания электрических машин ГЭИ.

N., 1959, с.261-263.

2. Патент Японии Р 48-34401, кл. 55 А 21, 1973. (54)(57) 1, УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИИ

ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МА113ИН ПОСТОЯННОГО

ТОКА при нагружении по методу взаимной нагрузки, содержащее управляемый . источник питания с блоком управления, регуляторы возбуждения этих машин, два источника задающего напряжения возбуждения, при этом управляемый

„„SU„„1117544 А источник питания предназначен для последовательного включения в цепь якорей испытываемых машин, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, сцелью повышения точности испытаний, устройство снабжено функциональным преобразователем сигнала блока управления в управляющий сигнал регулятора возбуждения с одним входом и двумя выходами и двухпозиционным переключателем с двумя парами клемм, причем вход функционального преобразователя сое динен с выходом блока управления, а входы регуляторов возбуждения соединены с выходами переключателя, на первую пару клемм которого подключен первый выход преобразователя и источ- Я ник напряжени я воз буждени я второй макины, а на вторую пару клемм второй выход преобразователя и ис-.. точник задающего напряжения возбуждения первой машины.

1117544

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что функциональный преобразователь выполнен в виде двух одинаковых каналов с общим входом и раздельными выходами, каждый из каналов содержит операционный усилитель с прямым и инвентирующим входами, нулевую шину, источник опор— ного напряжения, резисторы и стаби:литроны,.причем прямой вход операционного усилителя соединен с нулевой шиной, а инвертирующий вход че-!

Изобретение относится к электромашиностроению и предназначено для ,испытания машин постоянного тока с нагружением по методу взаимной нагрузки. 5

Известно устройство для испытания двух электрических машин постоянного тока, содержащее управляемый источник питания, включенный последовательно с якорными обмотками испытуемых машин, валы которых механически связаны, одна машина работает дВигателем, а другая генератором (13.

Однако в данном устройстве заданный режим работы испытуемых мавжн трудно устанавливать, на .это уходит миого времени, и устройство практически может использоваться в режиме испытаний только при неизменной продолжительной нагрузке.

Наиболее, близким к изобретению Щ по технической сущности и достигаемому результату является устройство для испытания двух электрических машин постоянного тока при нагружении по методу взаимной нагрузки, содержащее управляемый источник питания с блоком управления, регуляторы возбуждения этих машин, два источника задающего напряжения возбуждения, при этом управляемый источник питания предназ-3О начен для последовательного включения в цепь якорей испытуемых машин 2 ) .

Недостаток известного устройства малая точность установки требуемых режимов испытаний.

Цель изобретения — повышение точности испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания двух электрических машин постоянного тока при нагружении по методу взаимной наг- 4О рузки, содержащее управляемый источник питания с блоком управления, регуляторы возбуждения этих машин, два источника задающего напряжения возбуждения, при этом управляемый источ-45 ник питания предназначен для послерез один резистор соединен с выходом усилителя, через другой реэисторс источником опорного напряжения, а через третий резистор — с блоком управляемого источника питания, параллельно третьему резистору подключен ряд цепочек, каждая из которых образована двумя последовательно соединенными резисторами, точка соединения которых через стабилитрон подключена к нулевой шине.

2 довательного включения в цепь якорей испытываемых электрических машин, снабжено функциональным преобразователем сигнала блока управления в управляющий сигнал регулятора возбуждения с одним входом и двумя выходами и двухпозиционным переключателем с двумя парами клемм, причем вход функционального преобразования соединен с выходом блока управления, а входы регуляторов возбуждения соединены с выходами переключателя, на первую пару клемм которого подключен выход преобразователя и источник задающего напряжения возбуждения второй машины, а на вторую пару клемм - второй выход преобразователя и источник задающего напряжения возбуждения первой машины.

Функциональный преобразователь ,выполнен в виде двух одинаковых каналов с общим входом и раздельными выходами, каждый иэ каналов содержит операционный усилитель с прямым и инверторным входами, нулевую шину, источник опорного напряжения„ резисторы и стабилитроны, причем прямой вход операционного усилителя соединен с нулевой шиной, а инвентирующий вход через один резистор соединен с выходом усилителя, через другой резистор — с источником опорного напряжения, а через третий резистор - с блоком управления управ— ляемого источника питания, параллельно третьему резистору подключен ряд цепочек, каждая из которых образована двумя последовательно соединенными резисторами, точка соединения которых через стабилитрон подключена к нулевой шине.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — принципиальная схема функционального преобразования; на фиг.З вЂ” характеристики функционального преобразователя эависимости напряжений Ч Вь ., V ь х..- на вы1117544 ходах его каналов от напряжения Чц„ на его входе; на фиг.4 — зависимости напряжения Ч, на якоре двигателя и тока Э якорной цепи испытуемых машин от разности (Ф„ — Ф ) магнитных потоков Ф,двигателя и Ф генератора при 5 различных значениях ЭДС Е источника; на фиг.5 — зависимости угловой скорости агрегата испытуемых машин от

Ф2 )

Электрические машины 1 и 2 (двига- 10 тель и генератор соответственно) с . независимыми обмотками возбуждения

3 и 4, получающими питание от регуляторов 5 и 6 возбуждения, механически связаны валами. В цепь якорей 15 машин 1 и 2 последовательно включен управляемый источник 7, блок управления которого электрически соединен со входом функционального преобразователя 8.

Входы регуляторов 5 и 6 возбуждения соединены с двухпоэиционным переключателем 9, который в одном положении (показано сплошными линиями) подключает вход регулятора 5 к источнику возбуждения машины 1 и вход регулятора 6 к своему выходу функционального преобразователя 8, а в другом положении (показано пунктиром) подключает вход регулятора 5 к своему выходу функционального преобра- 30 зователя и вход регулятора 6 к источнику возбуждения машины 2. функциональный преобразователь 8 имеет два структурно идентичных канала с общим входом и разделенными 35 выходами. Каждый канал содержит операционный усилитель 10, прямой вход которого соединен через резистор 11 с нулевой шиной, а инвертирующий вход соединен через резистор 12 с щ выходом усилителя 10, а через резистор 13 — с источником опорного напряжения и через резистор 14 с управляющим входом источника 7.

Параллельно резистору 14 подключены п цепочек, каждая иэ которых образована двумя последовательно соединенными резисторами 15 и 16, точка соединения которых через стабилитрон 17 подключена к нулевой шине, (n — число отрезков ломаной, которой реализуется нелинейная функциональная зависимость между входным и выходным напряжениями соответствующего канала функционального преобразователя 8). 55

Устройство работает следующим образом.

При испытании машины 1, например, при снятии его скоростной характеристики =f (1) IIpH пОстОЯнных ф и Ч р б0 переключатель 9 находится в положении, в котором вход регулятора 5 возбуждения машины 1 соединен с источником, задающим напряжение возбуждения этой машины, а вход регулятора 6 возбуждения машины 2 соедийей со своим вторым выходом функционального преобразователя 8. Управляющий сигнал, подаваемый на вход источника 7 и вход функционального преобразователя 8, обеспечивает определенную величину ЭДС источника 7 и функционально связанную с ней величину Ф генератора 2, что обусловливает работу агрегата с заданным напряжением на якоре двигателя 1 при определенном токе нагрузки (фиг.4).

Изменяя величину сигнала на управляющем входе источника 7, изменяют величину ЭДС источника 7 и тем самым значение тока нагрузки якорной цепи агрегата, при этом напряжение на якоре испытуемого двигателя 1 остается прежним, так как функциональный преобразователь на своем втором выходе выдает такую величину

Чв,„,, которая обеспечивает соответствующий магнитный поток Ф генератора 2, обусловливающий нужную для постоянства напряжения на двигателе 1 величину ЭДС генератора 2 при данной

ЭДС источника 7. При снятии внешней характеристики V =f (1) при постоz янных Ф и ж генератора 2 переключа" тель 9 устанавливают в другое положение и функциональный преобразователь 8 величиной напряжения ч на своем первом выходе, coe,Ièненном со входом регулятора 5 возбуждения машины 1 двигателя, обеспечивает такую связь между ЭДС источника 7 и ф,, определяющей Е,, которая обусловливает неизменность угловой скорости агрегата при различных токах нагрузки якорной цепи, задаваемых величиной напряжения входа управляющего сигнала.

Каналы функционального преобразователя 8 при снятии характеристик машин l и 2 работают одинаково. При напряжении входа равном нулю, выходное напряжение канала максимально и задается величиной опорного напряжения V „ и величинами резисторов схемы канала (фиг.4). При увеличении входного напряжения напряжение на выходе линейно уменьшается до определенного значения, когда пробивается первый из стабилитронов 17, что дает первый излом зависимости выходного напряжения от входного.

При дальнейшем увеличении напряжения на входе пробиваются поочередно остальные стабилитроны 17 и формируется ломаная, которая аппроксимирует требуемую зависимость вход-выход канала.

При равенстве потоков машин 1 и 2 угловая скорость агрегата обращается в нуль, а ток 3 якорной цепи достигает предельной величины.

В режимах работы агрегата, соответствующих левым от максимумов участкам зависимостей V„=f(4, — Ф ) 1117544

ЧЬЕ!

Вых.2 и w=f(Ф„ - Ф ) статическая устойчивость сйстемы существенно меньше, чем в точках справа от максимумов, поэтому в качестве рабочих далее рассматриваются только правые участки этих зависимостей.

Видно (фиг. 4), что определенное напряжение на двигателе может быть получено при ряде пар значений Е„ и

Фг) °

Эти режимы равного напряжения на двигателе различаются величиной тока нагрузки агрегата. Таким образом, Если при испытаниях изменять ток 7 нагрузки агрегата при постоянном напряжении на машине 1 (снятие ско- 15 ростной характеристики испытуемой машины w=f (Х) при постоянном потоке и напряжении машины 1),то, устанавливая определенную ЭДС источника 7, Необходимо одновременно уставливать функционально связанное ЭДС значение потока машины 2.

На поток машины 1 при этом испытания воздействия не оказывают.

Функциональная связь между ЭДС ис- 25 точника 7 и по .током генератора 2, которая обеспечивает постоянство напряжения на двигателе 1, определяется графически иэ фиг.4, а на основе этой связи, с учетом коэффициентов передачи вход-выход источника 7 и напряжение на входе регулятора возбуждения генератора 2 - поток генератора 2, рассчитываетя характеристика Ve„„, -f(V „ ) одного канала функционального преобразователя 8 (фиг.3) .

Аналогичный вид имеет и характеристика Ч „,„ =f(7ьх ),цругого канала функционального преобразователя 8 (фиг.3). Она получается по зависимостям w=f(Ф„ -с) (фиг.5) и обеспечивает постоянство скорости агрегата при воз— действии на ЭДС источника 7 и поток двигателя 1, когда воздействия на поток генератора 2 не оказывают. Это требуется при снятии внешней характеристики Ъ -f(E ) при постоянном потоке и скорости испытуемого генератора 2.

Определенные таким образом, характеристики двух каналов функционального преобразователя 8 реализуются с помощью схемы (фиг,2), аппроксимирующей их ломаными линиями.

Таким образом, предлагаемое устройство, в отличие от известного, позволяет точно, просто и надежно устанавливать нужные режимы испытаний испытуемых машин изменением одного управляющего сигнала, что упрощает процесс испытаний и расширяет функциональные возможности устройства.

1117544 (@1 @2) (Ж +z)

Составитель В.Никаноров

Редактор П.Коссей Техред О.Неце Корректор A.Tÿñêo

Заказ 7212/28 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4