Лабораторная установка для исследования электропривода в учебном процессе с регулированием динамического момента нагрузки

 

Изобретение относится к учебно-лабораторному оборудованию, в частности к установкам для исследования электроприводов робототехнических систем, обеспечивающих изменение динамического момента нагрузки. Цель изобретения - сокращение трудоемкости испытаний. Нагрузочное устройство снабжено серводвигателем, двумя грузами, каждый из которых установлен с возможностью перемещения вдоль соответствующего ходового винта, которые закреплены в C -образном несущем кронштейне и связаны с первым валом, концентрически расположенным во втором валу. Один конец первого вала связан с валом серводвигателя, закрепленного на конце второго вала, который кинематически связан с валом исследуемого электродвигателя. При вращении второго вала от исследуемого электродвигателя приводятся во вращение серводвигатель и C-образный несущий кронштейн с ходовыми винтами и грузами. Изменение положения грузов происходит при подключении серводвигателя к источнику питания. При этом грузы перемещаются по ходовым винтам в противоположные от оси симметрии стороны. В результате происходит изменение момента инерции нагрузочного устройства, что фиксируется датчиком положения грузов. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 09 В 23 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР! (21) 4401807/30-12 (22) 31.03.88 (46) 07.01.90. Бюл. № 1 (71) Всесоюзное специализированное научно-производственное объединение «Союзвузприбор» (72) В. Г. Стрельников и В. В. Кашин (53) 681.3.371 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1193720, кл. G 09 В 23/18, 1984. (54) ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА В

УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКОГО МОМЕНТА

НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к учебно-лабораторному оборудованию, в частности к установкам для исследования электроприводов робототехнических систем, обеспечивающих изменение динамического момента нагрузки. Цель изобретения — сокращение трудоемкости испытаний. Нагрузочное

Изобретение относится к учебно-лабораторному оборудованию и может быть использовано для исследования электроприводов робототехнических систем, обеспечивающих изменение динамического момента нагрузки.

Цель изобретения — сокращение трудоемкости исследований.

На фиг. 1 изображена лабораторная установка, вид сверху; на фиг. 2 — нагрузочное устройство, разрез; на фиг. 3 — вид

А на фиг. 2; на фиг. 4 — блок-схема лабораторной установки.

Лабораторная установка для исследования электропривода в учебном процессе с регулированием динамического момента нагрузки содержит основание 1 (фиг. !), на котором укреплены исследуемый электродви„„SU„„1534489 А 1

2 устройство снабжено серводвигателем, двумя грузами, каждый из которых установлен с возможностью перемещения вдоль соответствующего ходового винта, которые закреплены в С-образном несущем кронштейне и связаны с первым валом, концентрически расположенным во втором валу. Один конец первого вала связан с валом серводвигателя, закрепленного на конце второго вала, который кинематически связан с валом исследуемого . электродвигателя. При вращении второго вала от исследуемого электродвигателя приводятся во вращение серводвигатель и С-образный несущий кронштейн с ходовыми винтами и грузами. Изменение положения грузов происходит при подключении серводвигателя к источнику питания. При этом грузы перемещаются по ходовым винтам в противоположные от осн симметрии стороны. В результате происходит изменение момента инерции нагрузочного устройства, что фиксируется датчиком положения грузов. 4 ил. гатель (электропривод) 2 и связанные с ним редуктор 3 и нагрузочное устройство 4, причем последнее связано с электродвигателем

2 посредством ременной зубчатой передачи, состоящей из двух зубчатых шкивов 5 и 6 и зубчатого ремня 7. Нагрузочное устройство

4 расположено на несущей стойке 8, в которой на подшипниках 9 (фиг. 2) смонтирован полый вал 10 с зубчатым шкивом 6 на его наружной поверхности и установленным внутри него нг подшипниках 1! валом 12, один конец которого через муфту 3 связан с валом серводвигателя 14, а другой конец заканчивается ручкой 15. На несущей стойке 8 закреплена статорная часть 16 контактного токосъемника со щеткодержателями

17 и контактными щетками 18. Роторная часть 19 контактного токосъемника с кон1534489

Формула изобретения

55 тактными кольцами 20 и изолирующим элементом 21 закреплена на торце полого вала . 10, где установлен также С-образный несущий кронштейн 22, между боковинами которого укреплены два ходовых винта 23 и

24. На каждом из них в средней части установлено червячное колесо 25 (26), зацепляющееся с общим червяком 27, установленным на валу 12. Каждый из ходовых винтов

23 и 24 имеет с одного конца ходовую резьбу, а с другого — цилиндрическую направляющую поверхность. На ходовом винте

23 установлен груз 28, а на ходовом винте

24 — груз 29 (фиг. 3) .

Ходовые винты 23 и 24 укреплены в кронштейне 22 на подшипниках 30 скольжения. Установка каждого из грузов на ходовых винтах осуществляется за счет гаек 31, впрессованных в грузы, и цилиндрических отверстий в грузах, расположенных на цилиндрической поверхности каждого ходового винта. При вращении ходовых винтов грузы могут перемещаться в противоположных направлениях

С одним из ходовых винтов через зубчатую пару 32 связан вал многооборотного потенциометрического датчика 33 положения грузов, сигнал с которого взаимно-однозначно определяет положение грузов 28 и

29 относительно ходовых винтов 23 и 24, а следовательно, и величину момента инерции.

Выход потенциометрического датчика ЗЗ положения грузов может быть подключен к одному из входов усилителя 34 мощности (фиг. 4), к другому входу которого подключен потенциометр-задатчик 35 величины момента инерции. Выход усилителя 34 мощности соединен с якорем серводвигателя 14.

Лабораторная установка для исследования электропривода в учебном процессе с регулированием динамического момента нагрузки работает следующим образом.

При включении испытуемого электродвигателя (электропривода) 2 через редуктор

3 и ременную зубчатую передачу (зубчатые шкивы 5 и 6 и ремень 7) приводится во вращение полый вал 10. Вместе с полым валом 10 (фиг. 2) приводятся во вращение и все элементы конструкции, связанные с ним, в том числе и серводвигатель 14, роторная часть 19 контактного токосъемника с контактными кольцами 20 и изолирующим элементом 21, а также С-образный несущий кронштейн 22 с ходовыми винтами 23 и 24 и грузами 28 и 29. Изменение положения грузов 28 и 29 относительно оси вращения полого вала 10 происходит при подключении серводвигателя 14 к источнику питания «ерез статорную 16 и роторную 19 части контактного токосъемника. Через муфту 13 и вал 12 вращение передается на червяк 27 и через червячные колеса 25 и 26 — на ходовые винты 23 и 24. При вращении этих винтов грузы 28 и 29 (фиг. 3) перемещаются по их ходовой резьбе в противоположные от оси симметрии стороны, в результате чего происходит изменение момента инерции нагрузочного устройства. Направление перемещения грузов 28 и 29 определяется направлением вращения серводвигателя 14. Соответствие положения грузов 28 и 29 определенному моменту инерции определяется с помощью многооборотного потенциометрического датчика 33 положения грузов, который приводится во вращение одним из ходовых винтов через зубчатую пару 32. При этом каждому заданному положению грузов

28 и 29 соответствует определенный угол поворота датчика 33. Нагрузочное устройство, задающее момент инерции в лабораторной установке для исследования электроприводов работает в режиме установки фиксированного момента инерции.

При работе ручкой потенциометра-задатчика 35 (фиг. 4) задается требуемая величина момента инерции 1„, . В этом случае между движками потенциометра-задатчика

35 и потенциометрическим датчиком 33 положения грузов (1 „, и 1 „,,„) появляется напряжение рассогласования Л U „„„.,„, которое подается на входы усилителя 34 мощности. На выходах усилителя 34 мощности появляется напряжение соответствующей полярности, которое прикладывается к якорю серводвигателя 14. Последний включается в работу и перемещает грузы 28 и

29 (фиг. 3) до положения, при котором сигнал Л U„„,„, на входе усилителя 34 мощности (фиг. 4) не уменьшится до О. В качестве усилителя мощности может использоваться блок типа БС3001 — 263 Ф.

Таким образом, грузы займут положение вдоль ходовых винтов, которое соответствует моменту инерции, заданному ручкой потенциометра 1

Лабораторная установка для исследования электропривода в учебном процессе обеспечивает регулирование динамического момента нагрузки и обладает широкими эксплуатационными возможностями, что позволяет сократить трудоемкость исследований при одновременном повышении их точности.

Лабораторная установка для исследования электропривода в учебном процессе с регулированием динамического момента нагрузки, содержащая установленный на основании электродвигатель и стойку с нагрузочным устройством, систему управления, отличающаяся тем; что, с целью сокращения трудоемкости испытаний, нагрузочное устройство состоит из двух валов, серводвигателя, контактного токосъемника со статорной и роторной частями, С-образного несу1534489 щего кронштейна, датчика положения грузов, причем грузы расположены на установленных параллельно друг другу в С-образном несущем кронштейне ходовых винтах, связанных в средней их части общей червячной передачей с одним из валов, концентрически расположенным внутри второго вала и соединенным с валом серводвигателя, установленного на одном из концов второго вала, на другом конце которого закреплена роторная часть контактного токосъемника, статорная часть которого закреплена на стойке, в которой установлен второй вал с возможностью кинематической связи с выходным валом исследуемого электропривода, а серводвигатель и датчик положения грузов связаны с системой управления через контактный токосъемник.

1534489 гп

Составитель Н. Корева

Редактор Н. Тупица 1 ex р ед И. В ере с Корректор Т. Палий

Заказ 44 Тираж 384 Подписное

В?1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101