Стенд для испытания трансмиссий транспортных средств

 

Изобретение относится к области измерений и испытаний и предназначено для стендовых испытаний трансмиссий транспортных средств, цель изобретения - повьппение эффективности работы путем повышения быстродействия стенда и уменьшения его знергонасыщенности. Стенд содержит тормозной синхронный генератор 5 и дополнительный синхронньш двигатель 6.., датчик момента 3, функциональные преобразователи 13 и 14, преобразователь частоты, что позволяет увеличить быстродействие стенда, 5 ил. S (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

119) (11) А1 (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3906841/31-11 (22) 11 ° 06.85 (46) 23. 06. 87., Бюл. У 23 (71) Челябинскии политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.И.Школьников, А.Я.Эргард и Г.П.Дубовицкий (53) 629.113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 316962, кл. G 01 М 13/02, 1971.,(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРАНСИИССИЙ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

{57) Изобретение относится к области измерений и испытаний и предназначено для стендовых испытаний трансмиссий транспортных средств, цель иэобре те н ия — повышен ие эффек тив но сти работы путем повышения быстродействия стенда и уменьшения его энергонасыщенности. Стенд содержит тормоз- ной синхронный генератор 5 и дополнительный синхронный двигатель b,, датчик момента 3, функциональные преобразователи 13 и 14, преобразователь частоты, что позволяет увеличить быстродействие стенда. 5 ил.

1 13188

Изобретение относится к области измерений и испытаний и предназначено для стендовых испытаний трансмиссий транспортных средств.

Цель изобретения — повышение эф5 фективности работы путем повышения быстродействия стенда и уменьшения его энергонасыщенности.

На фиг. 1 представлена электрическая принципиальная схема, на 10 фиг. 2 — некоторая диаграмма потока обмотки возбуждения, одной из синхронных машин, на фиг. 3 — то же, другой синхронной машины, на фиг.4— схема замещения; на фиг. 5 — вектор- 15 ная диаграмма напряжений и тока одной фазы статорных обмоток синхронных машин.

Устройство состоит из асинхронного двигателя 1, испытуемой трансмис- 20 сии 2, соединенной кинематически через датчик 3 момента с согласующим редуктором 4, общий коэффициент пе— редачи которых равен отношению числа пар полюсов дополнительного синхрон- 25 ного двигателя 6 и тормозного синх-. ронного генератора 5; выходной вал согласующего редуктора соединен с валом тормозного синхронного генератора 5, вал дополнительного двига- 30 теля 6 с одной стороны соединен с входным валом испытуемой трансмиссии, с другой стороны соединен с валом асинхронного двигателя, при этом оси соответствующих обмоток возбуждения совпадают по направлению. Статорные обмотки синхронных машин электрически соединены. Статорные обмотки асинхронного двигателя подключены к сети переменного тока через преобразова- 40 тель 7 частоты, вход которого подключен к блоку 8 задания скорости. Продольные обмотки возбуждения генератора 5 и двигателя 6 соединены параллельно-согласно и подключены к выхо — 45 ду усилителя 9 мощности. Поперечные обмотки генератора 5 и двигателя 6 соединены параллельно-встречно и под— ключены к выходу дополнительного усилителя 10 мощности. Выход датчика 50

3 момента подключен к входу суммирующего устройства 11, к второму входу которого подключен блок 12 задания момента. Выход суммирующего устройства 11 подключен к входам первого

13 и второго 14 функциональных преобразователей, выход первого функционального преобразователя подключен к входу усилителя 9 мощности, выход

24 z второго функционального преобразователя подключен к входу дополнительного усилителя 10 мощности. Для обес печения равенства магнитных потоков обмотки .возбуждения генератора 5 и двигателя 6 подключены через первое

15 и второе 16 согласующие устройства.

Устройство работает следующим образом.

Асинхронный двигатель 1 вращает жесткосвяэанные испытуемую трансмиссию 2, согласующий редуктор 4, синхронную машину 6 со скоростью < = с

,(1 — s) и синхронную машину 5 со скоростью и> — с0 К, 2ЯЕ . где Ы о р

u3, — угловая скорость вращения магнитного поля статорных обмоток асинхронного двигателя, s — скольжение асинхронного двигателя, Š— частота выходного напряжения преобразователя частоты которая, задается блоком задания скорости;

P — число пар полюсов асинхрон ного двигателя, Р

К = - . — общий коэффициент передачи

Р, тран смис с и и и со гласующе го редуктора, P — число пар полюсов дополни2 тельного синхронного двигателя, P, — число пар полюсов. тормозного синхронного генератора.

При наличии тока в обмотках возбуждения синхронных машин в статорных обмотках синхронных машин под действием результирующих магнитных потоков сР, (фиг. 2) и Ч (фиг. 3) наводятся ЭДС Е, и Е . Частота этих

ЭДС одинакова, так как скорости вращения машин обратно пропорциональны числу пар полюсов (достигается за счет редуктора). Пренебрегая активным сопротивлением обмоток статора, схему замещения одной фазы синхронных машин можно представить в виде, изображенном на фиг. 4. Согласно схеме замещения уравнение электрического равновесия имеет вид

Е Е = j2IXñ у (1) где Е и E — соответственно фазные

1 2

ЭДС синхронных машин

5и6;

1318824

Х, — синхронное сопротивление;

I — ток фазы.

Векторная диаграмма напряжения и тока изображена на фиг. 5. Для раз- 5 нотипных машин с различными характеристиками обмоток возбуждения эа счет согласующих устройств обеспечивается равенство магнитных потоков, г тогда при !О Р Е = Е Е ф Ф 1 ф

Из векторной диаграммы имеем

Е Х = Ез1п9, (2) а фазйое напряжение

U Е cos9

Из выражения (2) имеем

EsinG

I = — —— (4) х

Активная мощность, развиваемая машиной, 20 (3) P = 3UI cosV (5) где Ч- сдвиг по фазе между током I и напряжением U. В данном случае 4Р =

= О, тогда с учетом выражений (3) и (4) получим

Е>

P = UI = 3-- ° sin 9 cosH

Хе или, 3 Е

P = — -- sin 28, 2 Х

30 (6) а момент

Р 3 Е

М = — = — — — sin 28. (7) и) 2 Х,и3

Из выражения (6) видно, что при Р, =

= Р = const E = с MP= const, и момент, развиваемый синхронными машинами, зависит только от углами .

Из фиг. 2 и 3 имеем

q ð,ä = P cosH б у „р ЛЕ (8) Из векторной диаграммы (фиг. 5) видно, что одна синхронная машина работает в режиме генератора, а другая в режиме двигателя, поэтому электромагнитные моменты этих машин, определяемые выражением (6), направлены навстречу друг другу. При этом механическая передача между валами синх-. ронных машин скручинается под действием этих моментов. т, е. угол 2 8 между результирующими 45 магнитными потоками Р, и Ч определяется соотношением токов в поперечной и продольной обмотках возбуждения.

Формула изобретения

Стенд для испытания трансмиссий транспортных средств, содержащий асинхронный двигатель, исцытуемую трансмиссию,, тормозной генератор, кинематически соединенный с выходным валом согласующего редуктора и электрически связанный с дополнительным двигателем, суммирующее устройство, один вход которого подключен к выходу блока задания момента, блок задания скорости и усилитель мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектинности работы путем повышения быстродейстния стенда и уменьшения его энергонасыщенности, тормозной генератор и дополнительный двигатель выполнены и виде синхронных машин с поперечной и продольной обмотками возбуждения, а стенд дополнительно снабжен преоб разонателем частоты, первым и вторым

I функциональными преобразонателями,датчиком момента, дополнительным усилителем мощности, первым и вторым согласующими устройствами, причем датчик момента включен между выходным валом трансмиссии и входным валом согласующего редуктора, общий коэффициент передачи которых равен отношению числа пар полюсов дополнительного синхронного двигателя и синхронного генератора, статорные обмотки асинхронноI го двигателя подключены к сети переменного тока через преобразователь частоты, к входу которого подключен блок задания скорости, нал дополнительного двигателя с одной стороны соединен с входным валом испытуемой трансмиссии, а с другой стороны соединен с налом асинхронного двигателя, при этом оси соответствующих обмоток возбуждения синхронных машин совпадают по направлению, выход датчика момента подключен. к второму входу суммирующего устройства, выход которого подключен к входам первого и второго функциональных преобразователей, выход первого функционального преобразователя подключен к входу усилителя мощности, выход второго функционального преобразователя подключен к .входу дополнительного усилителя, продольные обмотки возбуждения синхронных машин соединены параллельно — согласно и подключены к выходу усилителя мощ— ности, причем продольная обмотка воз5 1318824 6 буждения дополнительного двигателя выходу дополнительного усилителя подключена через первое согласующее. мощности, причем поперечная обмотка устройство, поперечные обмотки воз- . дополнительного двигателя подключебуждения синхронных машин соединены на через второе согласующее устройпараллельно-встречно и подключены к 5 ство.

Фпр2

+np1

1cpÿ! = Ф

Ф)I =Ф

@non 1

Фиг. 2

<аоп2

Фиг.3

Фиг.9

Фиг.5

Составитель А.Барыков

Техред А.Кравчук

Корректор М.Пожо

Редактор. Н.Тупица

Заказ 2499/33

Тираж 77б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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