Стенд для прочностных испытаний тяговых электродвигателей с опорно-осевым подвешиванием

 

Изобретение относится к устройствам для стендовых испытаний тяговых электродвигателей железнодорожного подвижного состава. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение долговечности и эффективности . На станине 1 (с) смонтированы вертикальные стойки 2, опоры 3, тяговые электромагниты 4. Q опирается на фундамент 5 с помощью амортизаторов 6. Испытываемый двигатель 7 (ВД) также как и нагрузочный двигатель 8 (НД) с одной стороны подвешен через упругие элементы на стопках 2, а с другой - через ложную ось 9 и моторно-осевые подшипники. ИД установлен на вибростоле 10. НД установлен на С. Используя коммутационную аппаратуру, ИД включается в электрическую схему. 1 з.п.«ф-лы, 5 ил. о. to (Л С ///////////////////////// ////// /// tpaf.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 6 01 М 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/6

° °

Ъ, \

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3672574/27-11 (22) 15.12.83 (46) 30.04.86. Вюл. Ф 16 (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Л.Г. Козлов, А.П. Матвеевичев, Е.Н. Мельников, M.Ä. Глущенко и В.А. Коновалов (53) 620.1.05.62-86 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 855422, кл. G 01 M 17/00 1981. (54)СТЕНД ДЛЯ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАШ1Й

ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ С ОПОРНО0CEBbIN ПОДВЕШИВАНИЕМ (57)Изобретение относится к устройствам для стендовых испытаний тяго„„SU„„1227966 А1 вых электродвигателей железнодорожного подвижного состава. Цель изобретения — упрощение конструкции, повьппение долговечности и эффективности. На станине 1 (С) смонтированы вертикальные стойки 2, опоры 3, тяговые электромагниты 4. С, опирается на фундамент 5 с помощью амортизаторов 6. Испытываемый двигатель 7 (ИД) также как и нагрузочный двигатель 8 (НД) с одной стороны подвешен через упругие элементы на стойках 2, а с другой — через ложную ось 9 и моторно-осевые подшипники.

ИД установлен на вибростоле 10. НД установлен на С. Используя коммутационную аппаратуру, ИД включается в электрическую схему. 1 з.п..ф-лы, 5 ил.

1227966

Изобретение относится к железно-дорожному транспорту, в частности к средствам для стендовых ускоренных испытаний тяговых электродвигателей подвижного состава.

Цель изобретения — упрощение конструкции стенда, повышение долговечности и эффективности его работы.

На фиг. 1 схемати но изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 — узел моторно-осевого подшипника с регулируемым зазором; на фиг. 3 — блоксхема управления работой статического преобразователя энергии; па фиг. 4 — силовая схема преобразователя с временными диаграммами вход— ного и выходного напряжения; на фиг. 5 — схема электрического нагружения испытуемого двигателя.

Стенд состоит из станины 1, Ia которой смонтированы вертикальные стойки 2, опоры 3, тяговые электромагниты 4. Станина 1 опирается на фундамент 5 с помощ?Яо резиновых амортизаторов 6. Испь?туемьп? двиг,а— тель 7 также как и нягрузочнь!й двига- тель 8, с одной стороны подвешен через упругие элементы на стойках 2, а с другой через пожну?о Ось 9 и моторно-осевые подшипники испь?туе?ый двигатель установлен на нибростоле

10, а нагрузочный — на станине I.

На концах валон двигателей устанонлены полумуфты 11, с помощью которых осуществляется механическое соединение испытуемого и нагрузочного двигателей.

На каждой шапке !2 моторно-осевого подшипника вдоль поверхности прилегания выполнена проточка с уклоном 1:10, позволяющая устанавливать регупировочный клин 13, изменяя тем самым зазор между по>хной ось!о, вкпа— дышем моторно-осевого подшипника 14 и шапкой 13.

Тяговые электромя?п!ты 4, якоря 14 которых закреплены на нибростоле 10, получают питание от статического преобразователя частоты 15. Вибростол 10 закреплен на опорах 3 через резиновые прокладки 16.

Тяговые двигатели 7 и 8 с помощью коммутационной аппаратуры 17 соединены н электрическую схему, обеспечивающую их работу по методу взаимной нагрузки. Потери, возникающие при работе двигателей, компенсируются нспомогательными машинами 18.

Задача частоты выходного напряжения управляемого ныпрямителя выполняется согласно блок-схеме (фиг.5), Где вьгход задающего генератора 19

5 подключен на вход одновибратора-формирования 20 через делители 21 чя тоты, На выходе формироыатег!я 20 установлен модулятор-де??!Ифрятор 22, управляющий шестью силовыми тиристо1О рами 2.5-28, электроды которых включены на выход блока 29 синхронизации и через разделительный трансформатор 30 на сеть.

Стенд работает спедугощим образом.

Используя коммутационную а??паратуру 17, испытуемый электродвигатель

1«клочяется н электрическую схему, которая обеспечивает его рябо !у по методу взаимной нагрузки. Чяс?ь>та !

«Рашяння >?КОРЯ ЭПЕКтРОДВИГатЕ«-:Я, -,ÎÊ, Напряжение на его зажимах регулиру«>тся с помощью вспомогатe>I!?IL?>, ис—

ТО«П?1?КОН Питапия, ВКЛЮ.-?ЕПНЫХ ПОСЛЕ—

1!<> ВаТЕ. !ЬIIС П!?DЯЛХ!ЕЛ? ПО С ИС?3ЫТ ".Е11?г".?И э>1с к 1 р!>двигатет?я1 ;и >eñð1«I«eI.?ðoI„>I«ныбряннь1и режим па—

"Р -?жеНИЯ ИС:IЫТ i ЕМОI О ЭХ!ЕКТП!>т г«ИГ « e— пя по частоте вращения и току, путем

ЗС поддер>кания HB постоянпом уров:-!е выход?!ОГО 1?апр??же «ия в пОмо? атель?"-ь х

И(-О -IHHKO?> ПИТания, Пода?ОТ г!ИТBHI?e на тяговые ".—.Iåêòpî!.àãíèòb?. Изменяя

?аe То Tó и амп??итуду «выходного напрякс?гия статическОГО преобразователя., !

>!?бо . ЯIощиГО по схе. Iе тpexrl>aÇíoÃo мос тового yïравляе".«ого вь?прямителя с ес?естненно?! коммутацией .;иристорон„ побивяются совпаден??я астоты

Гинут?I?0?oeão напряжения с с Об! венной г?? г частотой колебаний гибростоп;- с закрепленным на нем тяговым з.?ектродвигатепем. Совпадение г!аг? Тот !>предепяется максимальной амплитудой колебаний испытуемого тягового элек,« / тродви,Гятепя . КО??еб?!и1-- я т>11 Оного электроднигатепя происходят па резонансной чяс TOTE В ВынунденнО! peEH ме, так как колебательная система нибростол — тяговый э-.?ектроцнигатель Обладает вполне Определенным демпфированием. Регулировать амплитуду колебании тягового электродвиГателя вОзмОжно 3 а счет измс!Ip« 1?I амплитуды выходного напряжения или скняжности пульсирующего тока, питаЮЩЕГО TH! OÂb?Å ЭПЕКтРОМаГНИтЬ?, ПРИ постоянной частоте выходного напряжения преобразователя, а также зя

1227966

Из временных диаграмм, характеризующих работу управляемого выпрямигеля на условную активную нагрузку (фиг. 4), видно, что при естественной коммутации вентилей и выбранных частотах питающей сети и резонансной частоты вибрационного стенда происходит периодическое изменение скважности импульса выходного напряжения . управляемого выпрямителя, а следовательно и величины возмущающей силы, 45 создаваемой электромагнитами, подключенными на выход управляемого выпрямителя, что дает возможность получить низкочастотные колебания электродвигателя с частотой, соответствующей периодичности изменения ширины импульса выходного напряжения управляемого выпрямителя.

Задача частоты выходного напря>ке йия управляемого выпрямителя выполня- 55 ется согласно блок-схеме, приведенной на фиг.5. В качестве задающего генератора 19 используется транзиссчет силы инерции, возникающей при колебаниях системы вибростол — электродвигатель.

Поскольку резонансная частота колебательной системы вибростол— электродвигатель зависит от суммар— ной массы и жесткости системы, то при заданной массе длину гибких элементов выбирают с таким расчетом, чтобы резонансная частота находилась в диапазоне 30-35 Гц, т.е. в области частот, которым соответствуют колебания тягового электродвигателя в системе рама тележки локомотива — тяговый электродвигатель в эксплуатационных условиях. Для тяговых электродвигателей весом Q = — 3500-4500 кг длина пакета, состоящего из четырех двутавровых балок

Ф 55, составляет Ь = 5,5 м.

Для моделирования колебаний тягового электродвигателя с частотой, соответствующей колебаниям тягового электродвигателя, возникающим при прохождении колесной парой стыковой неровности, питание электромагнитов выполнено от шестифазного выпрямителя с естественной коммутацией венгилей, что позволяет получить пере— менную скважность тока, питающего тяговые электромагниты с периодичностью повторения 1-1,5 Гц, с относительным изменением ширины импуль.са тока в пределах периода 0-257.

1О

30 торный двухемкостный мультивибратор, выход которого подключен на вход одйовибратора-формирования 20 через делители 21 частоты. Формирователь позволяет изменять ширину импульса выходного напряжения управляемого выпрямителя. На выходе формирователя установлен модулятор-дешифратор 22, дающий возможность, используя один канал управления, управлять шестью силовыми тиристорами 23-28, работающими с естественной коммутацией вентилей при синхронизации силового напряжения и напряжения управления сетью с применением блока 29 синхронизации.

Кроме того, установка электродвигателя на вибростоле с регулируемым зазором в моторно-осевом подшипнике и его перемещения в режиме вынужденных колебаний на резонансной частоте системы вибростол-двигатель. позволяют получить дополнительные относительные перемещения двигателя, что вызывает появление дополнительных инерционных сил, которые существенно увеличивают возмущающие усилия. За счет изменения зазора на величину

1-2 мм удается увеличить величину возмущающей силы в 2-3 раза, а при массе двигателя, приходящейся на ложную ось порядка 2000-3000 кг, дополнительная возмущающая сила составляет 50000-100000 Н при тяговом усилии одного электромагнитного вибратора 15000 Н. Возникновение удара в узле моторно-осевого подшипника существенно увеличивает долю энергии на высоких частотах колебаний электродвигателя, диапазон реализованных частот возрастает до 4000 Гц.

Формула изобретения

Стенд для прочностных испытаний тяговых электродвигателей с опорно-осевым подвешиванием, содержащий станину, на которой расположены вертикальные стойки, несущие шарнирные узлы подвески испытуемого электродвигателя, смонтированный на станине возбудитель колебаний для взаимодействия с испытуемым электр . родвигателем через ложную ось, устанавливаемую в моторно-осевых подшипниках этого электродвигателя, устройство для создания ударной нагруз12279б6 ки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции стенда, повышения его долговечности и эффективности, устройство для создания ударной нагрузки включает в себя имитирующий крышку моторноосевого подшипника элемент с конусными поверхностями и устанавливаемые между последними и остовом испытуемого двигателя односторонние

1 клинья.

2. Стенд по и. 1, о тли.ч аюшийся тем, что возбудитель колебаний выполнен в виде электромагнита, катушки которого подключены на выход статического преобразователя частоты, управляемые электроды тиристоров которого включены на выход блока синхронизации через.мо10 дулятор-дешифратор к выходу задающего генератора и через разделительный трансформатор сети.

122?966

1227966

Составитель В. Кузнецов

Техред H.Áoíêàëî

Редактор Т. Парфенова

Корректор Е. Рошко

Заказ 2281/43

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4