Устройство для регулирования момента нагружения в упругой трансмиссии стенда для испытания механических передач

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на стендах для испытаний двигателей внутреннего сгорания, трансмиссий вертолетов. Целью изобретения является повышение быстродействия, точности регулирования и расширение области применения. Устройство содержит измеритель 16 разности частот вращения электрических машин, выход которого соединен с входом третьего элемента сравнения 18. Выход элемента сравнения 18 через регулятор 17 разности частот сравнения подключен к входам регуляторов 3 и 4 момента. В данном устройстве используется компенсирующая связь по моменту нагружения и разности частот вращения валов испытуемой передачи. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. SU,,1539945 (51)5 П 02 Р 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2 1) 4449486/24-07 (22) 27.06.88 (46) 30.01.90. Бюл. t .- 4 . (71) Уральский политехнический институт им.С.h.Êèðoâà (72) В.В.Велошабский, А.11.Вейнгер, Е.В.Катюхин, О.Н.Иедунина, С.10.Потоскуев, И.11.Серый, В.H.Åðìàê, Г.11.Иванов, А.Г.Иванов и В.И.Новиков (53) 621.3 16.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 790091, кл. Н 02 P 5/00., 1980.

Патент СПА Р 4395904, кл. С 01 И 13/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

II0IKHTA НАГРУ)ХЕНИЯ В УПРУГОЙ ТРАНСМИССИИ СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ

157) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на стендах для испытаний двигателей внутреннего сгорания, трансмиссий вертолетов. Целью изобретения является повышение быстродействия, точности регулирования и расширение области применения. Устройство содержит измеритель 16 разности частот вращения электрических машин, выход которого соединен с входом третьего элемента

18 сравнения. Выход элемента 18 сравкения через регулятор 17 разности частот сравнения подключен к входам регуляторов 3 и 4 момента. В данном устройстве используется компенсирую- с щая связь по моменту нагружения и разф ности частот вращения валов испытуемой передачи. 1 ил.

1539945

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам регулирования электроприводов с упругими механическими звеньями, и может быть использовано на стендах для испытания двигателей внутреннего сгорания,редукторов, трансмиссий вертолетов и т.п. с высокими требованиями к быстродействию и точности формирования момента нагружения в динамических режимах.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности регулирования момента нагружения в упругой трансмиссии и расширение области применения.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства для регулирования момента нагружения в упругой трансмиссии стенда для 20 испытания механических передач.

Стенд содержит приводной двигатель 1 и нагрузочную машину 2, снабженные регуляторами 3 и 4 момента электрических машин и предназначенные 25 для кинематического соединения с валами испытуемой передачи 5, и программное устройство 6 задания частоты вращения и момента нагружения. 1(анал 7 регулирования частоты врац|ения через устройство 6 соединен.ный с. каналом 8 регулирования, момента нагружения содержит датчик 9 и регулятор 10 частоты вращения приводного вала испытуемой передачи 5, первый элемент 11 сравнения, входы которого соединены с выходом датчика 9 частоты вращения и выходом задания частоты вращения программного устройства 6 а выход через регулятор 10 частоты вращения — с 40 входом регулятора 3 момента двигателя.

Канал 8 регулирования момента

O нагружения образуют предназначенный для установки на валу испытуемой пере-4 дачи датчик 12 момента нагружения,вто-. рой элемент 13 сравнения, входы которого соединены с выходом датчика 12 момента нагружения и выходом задания момента нагруженнн программного устройства 6, а выход — с входом регулятора 14 момента нагружения, датчик 15 частоты вращения выходного вала испытуемой передачи, измеритель 16 разности частот вращения, регулятор 17 разности частот вращения, третий эле55 мент 18 сравнения, фильтр 19 и элемент 20 суммирования. При этом входы измерителя 16 разности частот вращения соединены с выходами датчиков 9 и 15 частоты вращения валов испытуемой передачи 5, а выход — с входом третьего элемента 18 сравнения, другой вход которого соединен с выходом регу,— лятора 14 момента нагружения, а выход через регулятор 17 разности частот вращения соединен с входом элемента 20 суммирования, второй вход которого соединен с выходом датчика 12 момента нагружения, третий вход через фильтр 19 — с выходом второго элемента 13.сравнения, а выход — с входом регулятора 4 момента нагрузочкой машины и дополнительным входом регулятора 3 момента двигателя.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал задания частоты вращения нарастающий во времени с заданным темпом, поступает от программного устройства 6 на вход первого элемента 11 сравнения, где он сравнивается с сигналом действительного значения частоты вращения от датчика 9 частоты вращения. Сигнал ошибки преобразуется регулятором 10 частоты вращения в сигнал заданного значения момента И „ на входе регулятора 3 момента двйгателя, вследствие чего двигатель 1 начинает разгоняться, пока не достигнет заданного значения частоты врац|ения. После достижения заданной частоты вращения механической передачи 5 в соответствии с заданной программой начинают загружаться машины 1 и 2. Для этого сигнал И нарастается во времени с заданным темпом, поступает с выхода задания момента нагружения программного устройства 6 на вход второго элемента 13 сравнения, где он сравниваЕтся с сигналом действительного значения момента нагружения И от датчика 12 момента нагружения. Сигнал ошибки второго элемента 13 сравнения проходит через регулятор 14 момента нагружения и замкнутый контур регулирования разности частот вращения 1, формируя сигналы заданных значений момента двигателя И 1 и нагрузочной машины И„„ на входах, регуляторов 3 и 4 момейта электрических машин, и обеспечивает расчетный характер изменения момента нагружения

И во времени. Стандартный характер переходных процессов в канале регулирования момента нагружения имеет место только при обработке малых задаформула и з о б р е т е и и я

45

Составитель И. Кряхтунова

Техред N.Õoäàíè÷ Корректор И.1jàðîøè

Редактор А.Огар

Заказ 228 Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 15399 ний момента. Дпя трансмиссий вертолетов характерны большие значения передаваемого момента при малой жесткости упругих звеньев и, следовательно, достаточно большие углы закручивания упругого звена. В этом случае для получения минимального времени отработки больших значений момента нагружения следует регулятор момента нагружения выполнить нелинейным с параболической зависимостью меяду выходным и входным сигналами по аналогии с известным позиционным электроприводом, содержащим контур регулирования положения с подчиненными контурами регулирования частоты вращения и момента.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить быстродействие и точность регулирования момента нагружения в упругой трансмиссии до уровня динамических показателей электромеханических систем без упругих звеньев, определяемого помехозащищенностью элементов, неполной управляемостью вентильных преобразователей и т.д., что позволяет провести весь цикл испытаний механической передачи с требуемым быстродействием частоты вращения и момента нагружения.Устройство может быть использовано для широкого колеса электромеханических систем с упругими звеньями независимо от типа электрических машин и электрической схемы их соединения. Заранее известный вид прОцессов налаженного облегчает наладку устройства.

УстройсFBо для регулирования момента нагружения в упругой трансмиссии стенда для испытания механических передач, содержащее приводной электродвигатель и нагруэочную машину, якорные обмотки которых подключены к регуляторам момента, а валы

45 6 предназначены для кинематического соединения с валами испытуемой передачи, программное устройство задания частоты вращения и момента нагружения, первый элемент сравнения, входы которого соединены с выходами датчика частоты вращения приводного вала испытуемой передачи и выходом задания частоты вращения программного устройства, а вьг од через регулятор частоты вращения соединен с регулятором момента приводного электродвигателя, датчик момента нагружения, предназначенный для установки на валу испытуемой передачи и подключенный к входу второго элемента сравнения, другой вход которого подключен к выходу задания момента нагружения программного устройства, выход второго элемента сравнения соединен с регулятором момента нагружения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности регулирования момента нагружения и расширения области применения, оно дополнительно снабжено датчиком частоты вращения выходного вала испытуемой передачи, измерителем разности частот вращения, регулятором разности частот вращения, третьим элементом сравнения, фильтром и элементом суммирования, при этом входы измерителя разности частот вращения соединены с выходами датчиков частоты вращения валов испытуемой передачи, а выход — с входом третьего элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом регулятора момента нагружения, а выход через регулятор разности частот вращения соединен с входом элемента суммирования, второй вход которого соединен с выходом датчика момента нагружения, третий вход через фильтр — . с выходом второго элемента сравнения, а выход — с входом регулятора момента нагрузочкой машины и дополнительным входом регулятора момента двигателя.