Стенд для испытания трансмиссий транспортных средств

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытаниях трансмиссий. Цель изобретения - снижение материалоемкости стенда. Регулируемый привод кинематически соединен с ведущим валом I испытываемой трансмиссии 2. Тормозной генератор 10 кинематически соединен с ведомым валом 6 испытываемой трансмиссии 2, электродвигатель 11 установлен в кинематической цепи между регулируемым приводом и испытываемой трансмиссией 2. Тормозной генератор 10 и электродвигатель 11 выполнены в виде синхронных машин с различным шагом пар полюсов и с продольными 12, 13 и поперечными 14, 15 обмотками возбуждения. Оси продольной 12 и поперечной 14 обмоток возбуждения тормозного генератора 10 совмеш,ены с осями продольной 13 и поперечной 15 обмоток возбуждения электродвигателя 11. Статорные обмотки тормозного генератора 10 и электродвигателя 11 связаны силовой цепью для образования замкнутого контура. Передаточное число кинематической цепи между электродвигателем 11 и тормозным генераторо.м 10, включающей испытываемую трансмиссию 2 и коробку 8 передач , обратно пропорционально отношению чисел пар полюсов электродвигателя 11 и тормозного генератора 10. Продольные обмотки 12, 13 возбуждения соединены параллельно согласно, поперечные обмотки 14, 15 возбуждения - параллельно встречно. Система управления содержит датчик крутящего момента на ведомом валу 6, блок 16 задания нагрузок, сумматор 17, первый 19. и второй 20 функциональные преобразователи, выходные сигналы которых сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°, первый 21 и второй 22 блоки умножения, первый 23 и второй 24 усилители и первый 25 и второй 26 блоки согласования. Выход первого усилителя 23 подключен к продольной обмотке 12 возбуждения тормозного генератора 10 и через первый блок 25 согласования - к продольной обмотке 13 возбуждения электродвигателя 11. Выход второго усилителя 24 подключен к поперечной обмотке 14 возбуждения тормозного генератора 10 и через второй блок 26 согласования - к поперечной обмотке 15 возбуждения электродвигателя 11. 1 ил. S (Л со ГчЭ СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 G 01 М 13/02

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3926854/31-11 (22) 11.07.85 (46) 23.07.87. Бюл. № 27 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А. И. Школьников, Г. П. Дубовицкий и В. П. Кормухов (53) 629.113.001.4:620.1.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1080055, кл. G Ol М 13/02, 1981. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытаниях трансмиссий. Цель изобретения — снижение материалоемкости стенда. Регулируемый привод кинематически соединен с ведущим валом 1 испытываемой трансмиссии 2. Тормозной генератор 10 кинематически соединен с ведомым валом 6 испытываемой трансмиссии 2, электродвигатель ll установлен в кинематической цепи между регулируемым приводом и испытываемой трансмиссией 2. Тормозной генератор 10 и электродвигатель 11 выполнены в виде синхронных машин с различным шагом пар полюсов и с продольными 12, 13 и поперечными 14, 15 обмотками возбуждения. Оси продольной 12 и поперечной 14 обмоток возбуждения тормозного генератора 10 совмещены с осями продольной 13 и поперечной

15 обмоток возбуждения электродвигате„„SU„„1325314 A 1 ля 1 l. Статорные обмотки тормозного генератора 10 и электродвигателя 11 связаны силовой цепью для образования замкнутого контура. Передаточное число кинематической цепи между электродвигателем 11 и тормозным генератором 10, включающей испытываемую трансмиссию 2 и коробку 8 передач, обратно пропорционально отношению чисел пар полюсов электродвигателя 11 и тормозного генератора 10. Продольные обмотки 12, 13 возбуждения соединены параллельно согласно, поперечные обмотки 14, 15 возбуждения — параллельно встречно. Система управления содержит датчик крутящего момента на ведомом валу 6, блок 16 задания нагрузок, сумматор 17, первый 19. и второй 20 функциональные преобразователи, выходные сигналы которых сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90, первый

21 и второй 22 блоки умножения, первый 23 и второй 24 усилители и первый 25 и второй 26 блоки согласования. Выход первого усилителя 23 подключен к продольной обмотке 12 возбуждения тормозного генератора 10 и через первый блок 25 согласования — к продольной обмотке 13 возбуждения электродвигателя 11. Выход второго усилителя 24 подключен к поперечной обмотке !4 возбуждения тормозного генератора 10 и через второй блок 26 согласования — к поперечной обмотке 15 возбуждения электродвигателя 11. 1 ил.

1325314

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытании трансмиссий.

Цель изобретения — снижение материалоемкости. 5

На чертеже изображена блок-схема стенда.

Стенд содержит регулируемый привод, кинематически соединенный с ведущим валом 1 испытываемой трансмиссии 2 и включаюший асинхронный электродвигатель 3, статорные обмотки которого подключены к сети переменного тока через преобразователь 4 частоты, вход которого подключен к задатчику 5 скорости вращения. Ведомый вал 6 испытываемой трансмиссии 2 соединен с ведущим валом 7 коробки 8 передач, ведомый вал 9 которой соединен с валом тормозного генератора 10. Электродвигатель 11 установлен в кинематической цепи между испытываемой трансмиссией 2 и асинхронным электродвигателем 3. Тормозной генератор 10 и электродвигатель 11 выполнены в виде синхронных машин с различным числом пар полюсов и с продольными 12, 13 и поперечными 14, 15 обмотками возбуждения. Оси продольной 12 и поперечной 14 25 обмоток возбуждения тормозного генератора !0 совмещены с осями продольной 13 и поперечной 15 обмоток возбуждения электродвигателя 11. Статорные обмотки тормозного генератора 10 и электродвигателя 11 связаны силовой цепью для образования замкнутого контура. Передаточное число кинематической цепи между электродвигателем 11 и тормозным генератором 10, включающей испытываемую трансмиссию 2 и коробку 8 передач, обратно пропорционально отношению чисел пар полюсов электродвигателя 1! и тормозного гечератора 10. Продольные обмотки 12 и 13 возбуждения соединены параллельно согласно, поперечные обмотки 14 и 15 возбуждения соединены параллельно встречно. Система управления со- 40 держит блок 16 задания нагрузки. сумматор

17, один вход которого подключен к блоку 16 задания нагрузки, датчик 18 крутящего момента, установленный на ведомом валу 6 испытываемой трансмиссии 2 и подключенный к другому входу сумматора 17, первый

19 и второй 20 функциональные преобразователи, выходные сигналы которых сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90, подклкненные к выходу сумматора 17, первый 21 и второй 22 блоки умножения, иер- gp вые входы которых подключены к выходам соответственно первого 19 и второго 20 функциональных преобразователей, вторые входы — — к выходу сумматора 17, первый 23 и второй 24 усилители, входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго 22 блоков умножения, и первый 25 и второй 26 блоки согласования. Выход первого усилителя 23 подключен к продольной обмoTKc 2 Во 36y"ждеHHH I о!змозного генератора 10 и через первый блок 25 согласования — продольной обмотке 13 возбуждения электродвигателя 11. Выход второго усилителя 24 гюдключен к поперечной обмотке 14 возбуждения тормозного генератора 10 и через второй блок 26 согласования — к поперечной обмотке 15 возбуждения электродвигателя 11. Первый 19 и второй 20 функциональные преобразователи могут быть выполнены, например, в виде синуснокосинусных вращающих трансформаторов.

Первый 25 и второй 26 блоки согласования представляют собой масштабные преобразователи.

При включении асинхронного электродвигателя 3 угловая скорость м„врашения электродвигателя 11 и ведущего вала 1 испытываемой трансмиссии 2 определяется выражением .иг„= w, (1 — S), угловая скорость ц „врагцения тормозного генератора 10 — — выражением ц „= ит„ К, а угловая скорость щ вращения магнитного поля статорных обмоток — выражением w. =2%(/Р, где . > — скольжение асинхронного двигателя; f — частота выходного напряжения преобразователя 4 частоты, задаваемая задатчиком 5 скорости вращения; Р— — число иар полюсов асинхронного двигателя; К =

== Р /P, — — общий коэффициент передачи испытываемой трансмиссии и коробки передач; Р, — число пар полюсов электродвигателя 11; Р— — число иар полюсов тормозного генератора 10. В равновесных режимах сигнал с выхода блока 16 задания нагрузки равен сигналу с выхода датчика 18 крутящего момента. При изменении уровня сигнала на выходе блока 6 задания нагрузки на выходе сумматора 17 появляется сигнал, поступающий на входы первого 9 и второго 20 функциональных преобразователей и на вторые входы первого 21 и второго 22 блоков умножения. Сигналы с выходов первого 19 и второго 20 функциональных преобразователей, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90", поступают на первые входы первого 21 и второго 22 блоков умножения. В результате на выходах первого 23 и второго 24 усилителей появляется изменяющееся по времени напряжение, что приводит к изменению токов в продольных 12, 13 и поперечных 14, 15 обмотках возбуждения обеих cHHxpoHHblx машин 0 и 11. Изменение токов в продольных 12, 13 и поперечных 14, 15 обмотках возбуждения происходят до тех пор, пока сигнал с выхода датчика !8 крутящего момента не сравняется с заданной точностью с сигналом блока 16 задания нагрузке. 1!ри этом установившиеся токи в продольных 12, 13 и поперечных 14, 15 обмотках возбуждения сдвигаются по фазе относительно друг друга на 90 .

При наличии тока в обмотках возбуждения ооеих синхронных машин в их статорФормула изобретения ных обмотках под действием результирующих магнитных токов Ф, и Фа наводятся

ЭДС Е, и Е. Частота этих ЭДС одинакова, так как угловые скорости вращения синхронных машин обратно пропорциональны числу пар полюсов. Для разнотипных синхронных машин с различными характеристиками обмоток возбуждения за счет блоков 25 и 26 согласования обеспечивается равенство магнитных потоков Ф» = Ф = Ф. При этом

Е, = Е;-Й . Момент, развиваемый синхронными машинами, определяется выражением

М = 3E sin29/(2цТхс), где х, — синхронное сопротивление; 2 — угол между направлениями результирующих магнитных потоков обеих синхронных машин. При этом момент, развиваемый синхронными машинами, зависит от величины Ф результирующих магнитных потоков, определяющей величину Е, и от угла 29 между ними. Магнитный поток Ф„продольной обмотки возбуждения синхронной машины и магнитный поток

Фпо„поперечной обмотки возбуждения определяется выражением Ф„я = Ф cos 9;

Фяоя = Ф.sin О, т. е. величины результирующих магнитных потоков и угол между ними определяются соотношением токов в поперечной и продольной обмотках возбуждения.

При этом одна синхронная машина работает в режиме генератора, а другая — в режиме двигателя, и электромагнитные моменты синхронных машин направлены навстречу друг другу. В результате противоположного направления электромагнитных моментов синхронных машин испытываемая трансмиссия 2 нагружается крутящим моментом. Благодаря выполнению тормозного генератора

10 и электродвигателя 11 в виде синхронных машин снижается материалоем кость стенда.

Стенд для испытания тпансмиссий транспортных средств, содержащий регулируемый привод, кинематически соединяемый ведущим валом испытываемой трансмиссии, коробку передач, ведущий вал которой кинематически соединен с ведомым валом испытываемой трансмиссии, тормозной генератор, кинематически соединенный с ведо5

45 мым валом коробки передач, электродвигатель, кинематически соединенный с ведущим валом испытываемой трансмиссии и электрически связанный силовой цепью с тормозным генератором и систему управления, имеющую блок задания нагрузки сумматора, один вход которого подключен к блоку задания нагрузки, датчик крутящего момента, связанный с ведомым валом испытываемой трансмиссии и подключенный и другому входу сумматора, и первый и второй усилители, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоем кости, тормозной генератор и электродвигатель выполнены в виде синхронных машин с разным числом пар полюсов и с продольной и поперечной обмоткам и возбуждения, а система упра вления снабжена подключенными к выходу сумматора первым и вторым функциональным преобразователями, выходные сигналы которых сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90, первым и вторым блоками умножения, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго функциональных преобразователей, вторые входы — к выходу сумматора. а выходы — к входам соответственно первого и второго усилителей, и первым и вторым блоками согласования. при этом оси продольной и поперечной обмоток возбуждения одной синхронной машины совме. цены с осями продольной и поперечной обмоток возбуждения другой синхронной ..IBIHHHII, продольные обмотки возбуждения обеих синxpoHHbIx машин соединены параллельно согласно, поперечные обмотки возбуждения обоих синхронных машин соединены параллельно-встречно. выход первого усилителя подключен к продольной обмотке возбуждения одной синхронной машины и через первый блок согласования — — к продольной оомотке возбуждения другой синхронной машины, и выход второго усилителя подключен к поперечной обмотке возбуждения одной синхронной машины и через второй блок согласования — к поперечной обмотке возбуждения другой синхронной машины, а передаточное число кинематической связи между обеими синхронными машинами обратно пропорциона Ib Ho отношению чисел их пар полюсов.

Составитель С. Белоусько

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 3040/36 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб . д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, х.л. 1!роектпая. 4