Стенд для испытания трансмиссий транспортных средств

 

Стенд для испытаний трансмис- . сии транспортных средств относится к транспортному машиностроению и может быть использован при стендовых испытаниях трансмиссий транспортных средств. Цель изобретения - повьппение эффективности путем повышения точности воспроизведенияэксплуатационных нагрузочных режимов, Стенд для испытаний трансмиссий транспортных средств содержит асинхронный двигатель 1, осуществляющий привод генератора 2 связанного электрической цепью с тяговым электродвигателем постоянного тока, который является приводом испытываемой трансмиссии 4, выходной вал которой кинематически соединен с валом тормозного генератора 6, якорная цепь которого через датчик тока 7 соединена с якорной цепью двигателя постоянного тока 8, вал которого соединен с валом асинс S (Л со СП о СП 0 ф1/1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 M 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3890153/31-11 (22) 24.04,85 (46) 07.11.87. Бюл. 1Ф 41 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А, И. Школьников и Е. Б, Юстов (53) 628.?13.001.4:620.1.05(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

?? 1171683, кл. G 01 М 13/02, 1983. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (57) Стенд для испытаний трансмиссий транспортных средств относится к транспортному машиностроению и может быть использован при стендовых испытаниях трансмиссий транспортных средств, Цель изобретения — повьппение эффективности путем повышения точности воспроизведения . эк сплуатационных нагрузочных режимов. Стенд для испытаний трансмиссий транспортных средств содержит асинхронный двигатель 1, осуществляющий привод генератора 2, связанного электрической цепью с тяговым электродвигателем постоянного тока, который является приводом испытываемой трансмиссии 4, выходной вал которой кинематически соединен с валом тормозного генератора 6, якорная цепь которого через датчик тока 7 соединена с якорной цепью двигателя постоянного тока 8, вал которого соединен с валом асин13505 хроиного двигателя 1, а обмотка возбуждения 9 подключена к выходу первого усилителя мощности 10, вход которого подключен к выходу первого сумматора 11, первый вход которого подключен к первому источнику постоянного тока 12, а второй вход подключен к выходу инвертора 13, вход которого подключен к выходу второго сумматора 14, к первому входу третьего сумматора 15 и к второму входу дополнительного сумматора 16, к первому входу второго сумматора 14 подключен задающий блок 17, к второму входу второго сумматора подключен датчик тока 7, второй вход третьего сумматора подключен к источнику постоянного тока 18, а выход через второй усилитель мощности 19 подклю?1 чен к обмотке возбуждения 20 тормозного генератора 6, к первому входу дополнительного сумматора подключен дбполнительный источник постоянного тока 22, выход дополнительного сумматора через дополнительный усилитель мощности 23 подключен к обмотке возбуждения генератора постоянного тока. При испытаниях происходит циркуляция энергии по замкнутому контуру: асинхронный двигатель 1, приводной генератор 2, тяговый электродвига- тель 3, трансмиссия 4, тормозной генератор 6, двигатель постоянного тока 8, асинхронный двигатель 1. Из сети поступает только то количество энергии, которое необходимо для покрытия электрических и механических потерь, 2 .ил, Изобретение относится к области измерений и испытаний и предназначено для стендовых испытаний трансмиссий транспортных средств, 5

Цель изобретения — повышение эффективности путем повышения точности воспроизведения эксплуатационных нагрузочных режимов.

На фиг. 1 представлено устройст- 10 во, общий вид; на фиг. 2 — график зависимости увеличения быстродействия предлагаемого стенда в функции от быстродействия известного стенда. 15

Устройство состоит из асинхронного двигателя .1, осуществляющего привод генератора 2, связанного электрической цепью с тяговым электродвигателем 3 постоянного тока, служащим 20 для привода испытываемой трансмиссии 4, выходной вал 5 которого кинематически соединен с валом тормозного генератора 6, якорная цепь которого через датчик 7 тока соединена с якорной цепью двигателя 8 постоянного тока, вал которого соединен с валом асинхронного двигателя

1, а обмотка 9 возбуждения подключена к выходу первого усилителя 10 30 мощности, вход которогб подключен к выходу первого сумматора 11, первый вход которого подключен к первому источнику 12 постоянного тока, а вто рой вход подключен к выходу инвертора 13, вход которого подключен к выходу второго сумматора !4, к первому входу третьего сумматора 15 и к второму входу дополнительного сумматора 16, к первому входу второго сумматора 14 подключен задающий блок 17, к второму входу второго сумматора подключен датчик 7 тока, второй вход третьего сумматора подключен к источнику 18 постоянного тока, а выход через второй усилитель

19 мощности подключен к обмотке 20 возбуждения тормозного генератора

6, к первому входу 21 дополнительного сумматора 16 подключен дополнительный источник 22 постоянного тока, выход дополнительного сумматора через дополнительный усилитель

23 мощности подключен к обмотке 24 возбуждения генератора постоянного тока, Устройство работает следующим образом.

Асинхронный двигатель 1 вращает вал генератора 2, выходное напряжение которого подается на якорную обмотку 3 электродвигателя. Электродвигатель 3 вращает входной вал трансмиссии 4, которая своим выходным валом вращает вал генератора 6, ляются такими, что

С C (I bos иЗОя — Тьоа - од (4) (5) 15 М I где С

30 где а и а соответственно скорости изменения токов возбуждения и скорости тормозного генератора 6.

С . С 5< <(I><6 + at„) og(Iboe -at2) я 1 2г (7) () С C l(>o +a Е2 Тьоь +а,2) 1 Т о at2)) () Я 2 2r я а 2

t +(1 об 1 а Ой,з

l3

Выходное напряжение генератора 6 подается на якорную обмотку двигателя 8, При этом генератор 6 создает тормозной момент трансмиссии 4, а двигатель 8 создает вращающий момент, совпадающий по направлению с вращающим моментом асинхронного двигателя, т,е, двигатель 8 помогает асинхронному двигателю вращать генератор 2. Таким образом, происходит циркуляция энергии по замкнутому энергетическому. контуру: асинхронный двигатель 1, приводной генератор 2, приводной двигатель 3, трансмиссия 4, тормозной генератор 6, двигатель 8, асинхронный двигатель

1, Из сети поступает только то количества энергии, которое необходимо на покрытие электрических и механических потерь, При одинаковом типе генератора 6 постоянного тока и двигателе 8 постоянного тока ток цепи якоря тормозного генератора 6 и двигателя 8 равен

С Р "4 - С Рз. у. (1)

9 2r, постоянная генератора и двигателя постоянного тока 6 и 8;

9, Р— потоки возбуждения тормозного генератора 6 и двигателя 8; скорости вращения тормоз$3 ного генератора 6 и двигателя 8, Гсли машины постоянного тока работают на линейной части кривой намагничивания, то можно считать, что и 7Ь8 — соответственно токи

Ьб возбуждения генератора 6 и двигателя 8, С учетом (2) выражение (1) примет вид

С C<(Ige s — I bll 8 ) 2rч

Моменты нагрузки в известном и предлагаемом устройствах равны при I„(t, )=Т (t ), тогда из (7) и (8) получаем

50521

При задающем сигнале бпока задания равном нулю (Ъ =О) начальные

15 значения токов возбуждения I u

Ьоб

IÛ и начальнОе значение скОРОсти

-5 генератора оЗо с помощью источников постоянного тока 18, 12, 22 выстави момент нагрузки, следовательно, также будет равен нулю, так как

При скачкообразном положительном задающем сигнале выходной сигнал . сумматора 14 складывается в сумматоре 15 с сигналом источника !8 (V, 20

+Ч, ) и вычитается в сумматоре

1 1 с сигналом источника 12 (V

Выходное напряжение сумматора 16

25 равняется V =V +V11 ° При этом в на%1 22 11 чальнай (линейной) части переходного процесса токи возбуждения I,,I

Ьб ЬЯ и скорость двигателя 3, и, следовательно, скорость из генератора 6 изменяются по закону

Ьб Ьоб ° b8 ЬОд

"4= О„+ à t, (6) Переходной процесс длится до тех

40 пор, пока сигнал с датчика тока не сравняется с задающим сигналам. В . предлагаемом устройстве время изменения тока якоря и, следовательно, момента меньше, чем в известном, 45 Пусть t — время измерения тока якоря Х (t ) в известном устройстве, Я а t — в предлагаемом, Тогда, согласно (3) и (6) имеем

10 а

1 и — о.) + о

Э og, Принятые допущения не изменяют качественного характера зависимости

t„ =f(t ). При принятых допущениях выражение (9) примет вид t,,=tд+2t

I (10), отсюда t = Jt, +! — I (11) °

На фиг. 2 приведена зависимость

t отношения - = f(t ) откуда видно ,t

Р

2 что время нарастания тока якоря в предлагаемом устройстве значительно меньше, чем в известном, причем эффективность использования предлагаемого стенда увеличивается с увеличением мощности стенда, так как с увеличением мощности увеличивается время

25

Формул а изобретенияз0

Стенд для испытания трансмиссии транспортных средств, содержащий приводной асинхронный электродвигатель, генератор постоянного тока, кинематически соединенный с приводным асинхронным электродвигателем, тяговый электродвигатель постоянного тока, кинематически соединенный с входным валом испытываемой транс40 миссии и связанный электрической цепью с .тормозным генератором постоян5 13505

Скорость изменения тока в обмотках возбуждения о и скорость изменения частоты вращения генератора 7а зависят от коэффициента усиления усилителей 8,11,5 мощности и могут

5 быть взяты в достаточно широком диапазоне, Поэтому для наглядности примем

21 ного тока, вал которого кинематически соединен с выходным валом трансмиссии, датчик тока в якорных цепях тормозного генератора постоянного тока и электродвигателя постоянного тока, первый усилитель мощности, выход которого подключен к обмотке возбуждения электродвигателя постоянного тока, а выход подключен к выходу первого сумматора, к первому входу которого подключен первый источник постоянного тока, а к второму входу подключен выход инвертора, второй сумматор, один вход которого подключен к задающему блоку, а другой вход подключен к датчику тока, выход второго сумматора подключен к входу инвертора и к первому входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к второму источнику постоянного тока, а выход третьего сумматора подключен к входу второго усилителя мощности, к выходу которого подключена обмотка возбуждения тормозного генератора постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем повышения точности воспроизведения эксплуатационных нагрузочных режимов, он снабжен дополнительным усилителем мощности, дополнительным сумматором и дополнительным источником постоянного тока., причем выход дополнительного усилителя мощности подключен к обмотке возбуждения генератора постоянного тока, а вход подключен к выходу дополнительного сумматора, один вход которого подключен к дополнительному источнику постоянного тока, а другой — к выходу второго сумматора °

1350521

tf

tz

f0 о о го sn о ю ао ю вп 4, Pup. Z

Составитель А. Бариков

Редактор С. Патрушева Техред Л. Олийнык Корректор С. Шекмар

Заказ 5277/41 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета 0ССР по делам изобретений и открытий

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

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