Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах для испытания электроприводов дозаторов сыпучих материалов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет автоматического поддержания постоянной мощности при переменной частоте вращения электродвигателя. Указанная цель достигается тем, что в электроприводе регулирующий узел 6 снабжен дроссельным клапаном 8 с подпружиненным золотником 10. Две полости управления золотника 10 соединены с напорной гидролинией 4 объемного насоса 1. Зависимость площади проходного сечения клапана 8 от перемещения золотника 10 определяется уравнением восьмого порядка. В результате с изменением частоты вращения изменяются подача насоса 1, перепад давления на дросселе 7, разность давлений на торцах клапана 8. Золотник 10 перемещается до нового положения равновесия, изменяя проходное сечение клапана и давление на его входе. Следовательно, изменится и вращающий момент. Мощность останется постоянной, 1 ил. i (Л с: со со СО 00 О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1339860 А1 (51) 4 Н 02 P 7/04! i3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894524/24-07 (22) 06.05.85 (46) 23.09.87. Бюл. Ф 35 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Киевский опытно-экспериментальный завод технологического оборудования (72) Н.И.Бойко, А.Ф.Домрачев, В.С.Лысенко, Я.И.Марчевский и А.А.Аврамов (53) 62-83:621.3 16,71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 841080, кл. Н 02 P 7/04, 1981.

Соколов M.M. и Грасевич В.Н. Электрооборудование механизмов электротермических установок. M.: Энергоиздат, 1983, с. 150, рис. 4.18 а. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах для испытания электроприводов дозаторов сыпучих материалов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет автоматического поддержания постоянной мощности при переменной частоте вращения электродвигателя. Указанная цель достигается тем, что в электроприводе регулирующий узел 6 снабжен дроссельным клапаном 8 с подпружиненным золотником 10. Две полости управления золотника 10 соединены с напорной гидролинией 4 объемного насоса 1.

Зависимость площади проходного сечения клапана 8 от перемещения золотника 10 определяется уравнением восьмого порядка. В результате с изменением частоты вращения изменяются подача насоса 1, перепад давления на дросселе 7, разность давлений на торцах клапана 8. Золотник 10 перемещается до нового положения равновесия, изменяя проходное сечение клапана и давление на его входе, Следовательно, изменится и вращающий момент, Мощность останется постоянной. 1 ил.

1339860

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах для испытания электроприводов дозаторов сыпучих материалов сравнительно малой мощности, Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет автоматического поддержания постоянства мощности при переменной частоте вращения электродвигателя.

На чертеже представлена принципиальная схема электропривода, Привод содержит объемный насос 1, электродвигатель 2 постоянного тока с системой 3 управления, В напорной гидролинии 4 объемного насоса параллельно установлены предохранительный клапан 5 и регулирующий узел 6, Регулирующий узел 6 и объемный насос образуют регулятор мощности.

Регулирующий узел выполнен в виде установленных последовательно по направлению потока нерегулируемого линейного дросселя 7 и дроссельного клапана 8, выход которого соединен со сливом. Дроссельный клапан состоит из корпуса 9, золотника 10, пружины

11 и регулировочного винта 12. Верхняя по схеме полость управления клапана гидролинией 13 соединена с выходом дросселя 7, а нижняя - гидролинией 14 с напорной гидролинией 4 насоса t. Площадь проходного сечения дроссельного клапана 8 в функции перемещения золотника 10 определена уравнением

А хзy +А хгyê+A хзyз А x2 ye+A x y — в+A xçy+A xòy +A y +A x2 y-A yз в в 1О 11

xã+A yг =0

1г 1з где х — перемещение золотника; у — площадь проходного сечения дроссельного клапана;

А „г сз (1+К ) г Вг .

А = лр Ас К,(1+К,IS °

А = 2мгсз(1+К )гS,В

А =2 7рр Асг К,(1+К,) S2 cosy;

A< = 2ГрАсгK (1+K ) Б Бю

А = 27го Aã Sç .; зг сз (1+К ) г Яв °

А = 4 АсгК (1+К )Б

А = 127pp Аг 8г cos

А г K,(1+K,) S S;

А,„= 247г S Аг S S cosy;

А, = 2 пру Ас К (1+КО) S i cos p; — коэффициент расхода через дроссель и дроссельный клапан; с — жесткость пружины:

К, — коэффициент трения объемного насоса, пропорционального перепаду давления; площадь проходного сечения дросселя; плотность рабочей жидкости; р — отношение длины окружности к его диаметру;

А — мощность на валу электропривода;

К, — коэффициент утечки (скольжения) насоса;

S — площадь торцовой поверхности

15 золотника; — угол наклона потока жидкости к оси золотника в дроссельной щели, Предохранительный клапан 5 защища20 ет систему от перегрузки. Регулировочный винт 12 позволяет установить требуемое усилие пружины 11, а следовательно, требуемую мощность А на валу электродвигателя 2. Змеевик 15

25 и кран 16 служат для поддержания заданного температурного режима рабочей жидкости в баке 17.

Электропривод работает следующим образом.

30 Включают электродвигатель 2 постоянного тока с системой 3 управления, Насос 1 подает рабочую жидкость по гидролинии 4 к дросселю 7 и дроссельному клапану 8. При этом подача насоса 1 пропорциональна частоте вращения электродвигателя 2, а перепад давления на дросселе 7 — подаче насоса.

Дроссель 7 выбран сравнительно

4р большого проходного сечения. Поэтому перепад давления на нем небольшой, что мало влияет на нагрев рабочей жидкости, а следовательно, обеспечивает стабильную работу дроссельного

45 расходомера, Почти вся приводная мощность расходуется на дросселирование жидкости в дроссельном клапане 8, а заданная температура рабочей хащкости, поступающей в насос 1, обеспечи5р вается за счет охлаждение ее в баке

17 при помощи змеевика 15.

При испытании электропривода обеспечивается постоянство мощности на выходном валу электродвигателя 2, т.е.

55 постоянство произведения вращающего момента и частоты вращения.

Если частота вращения вала электродвигателя повысилась, то повысится подача через дроссель, а следователь1339860

ВНИИПИ Заказ 4243/54 Тираж 659 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 но, перепад давления на нем. Благодаря этому увеличится перепад давлений на нижней и верхней по схеме торцовых поверхностях золотника 10 дроссельного клапана 8 и он переместится вверх, 5 пока сила пружины 11 не уравновесит силы давления на торцы и гидродинамическую силу золотника. Проходное сечение клапана увеличится, давление на его выходе уменьшится, а следовательно, уменьшится вращающий момент на валу электродвигателя 2.

Если частота вращения вала электродвигателя уменьшится, то уменьшится 5 подача насоса 1, перепад давления на дросселе 7, разность давлений на нижнем и верхнем по схеме торцах клапана

8, благодаря чему золотник 10 опустится вниз до нового положения равновесия. Проходное сечение клапана уменьшится, а давление на его входе, а следовательно, вращающий момент на валу электродвигателя 2 увеличатся °

ТаК как зависимость площади про- 25 ходного сечения дроссельного клапана от перемещения золотника определена уравнением восьмого порядка, в обоих случаях произведение вращающего момента на частоту вращения электродви- 30 гателя 1 остается постоянным, благодаря чему обеспечивается испытание электродвигателя 1 постоянного тока с системой 3 управления в режиме постоянной мощности, При испытаниях достаточно простыми средствами обеспечивается повышение достоверности испытаний путем обеспечения работы в режиме постоянной мощ- 4О ности, что может быть использовано как при испытании электроприводов постоянного тока дозаторов сыпучих материалов, так .и при испытании других типов двигателей, где необходим режим 45 постоянной мощности.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий электро- 50 двигатель и регулятор мощности, вы.полненный в виде соединенных между собой гидролинией регулирующего узла, снабженного линейным дроссслем, и объемного насоса, вал которого жестко 55 соединен с валом электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет автоматического поддержания постоянства мощности при переменной частоте вращения электродвигателя, регулирующий узел снабжен дроссельным клапаном с подпружиненным золотником, две полости управления которого соединены с напорной линией объемного насоса и выходом линейного дросселя, выполненного нерегулируемым, а зависимость площади проходного сечения дроссельного клапана от перемещения его золотника определена уравнением

А х у +А,х у +А,х У -А,x у +А х у -Ay +А х y+A хну +А у +А хну А уз

-А хг +А у =0 где х — перемещение золотника; у — площадь проходного сечения дроссельного клапана;

A = pã cç (1+К ) Я Яа .

1 У

А = ТрАсК (1+К ) Я

А = 2+> с> (1+К,) > S< °

А = 2 iippAc К (1+К ) S созя;

А = 2iipAc (1+K ) Бг Б.

2хг„Аа Бэ . г Э

А = р. с (1+К ) 8 °

А =4Т/рАс К (1+К ) S»

12TiгpAã Ó Ó cosy;

А „= 7/iр Ас К, (1+K ) S S; — 247 p p А 5 Б соф;

А, = 2TippАстKс(1+K ) S совр;

1У г,г А Бг соз .

9 — коэффициент расхода через дроссель и дроссельный клапан; с — жесткость пружины;

К вЂ” коэффициент трения объемного насоса, пропорционального перепаду давления;

S — площадь проходного сечения у дросселя; — плотность рабочей жидкости;

7 — отношение длины окружности к его диаметру;

A — мощность на валу электропривода;

К, — коэффициент утечки (скольжения) насоса;

S — площадь торцовой поверхности золотника; — угол наклона потока жидкости к оси золотника в дроссельной щели.