Стенд для испытаний трансмиссий транспортных средств
Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытаниях трансмиссий транспортных средств. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения. Стенд содержит кинематически соединенные последовательно приводной асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, дополнительный асинхронный электродвигатель 4 с фазным ротором, испытуемую трансмиссию 6 и тормозной генератор 8. Статорные обмотки дополнительного асинхронного электродвигателя 4 соединены со статорными обмотками тормозного генератора, выполненного в виде асинхронной машины с короткозамкнутым ротором. Система управления обеспечивает одновременное изменение в противоположных направлениях скорости вращения магнитного поля роторных обмоток дополнительного асинхронного электродвигателя 4 и скорости вращения приводного асинхронного электродвигателя 1, что увеличивает быстродействие стенда и повышает тем самым точность воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения. 1 ил.
А2
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 «т 0 1 11 1 3/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (61) 1478975 (21) 4248598/31 — 11 (22) 19. 05,87 (46) 23.07.90. Бюл. 1« 27 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского ксмсомола (72) A. È. !«!коль ников, И.A. !«!коль ««иков и !««. A. Губочкин (53) 629.113.001.4: 620,1.05(088,8) (56) Авторское свидетельство ССГР
1428975, кл. С 01 М 13/02, 1987. (54) СТЕНД ДЛЯ ИС«1ЫТАНИЙ ТРАНСМИССИЙ
ТРАНСПОРТН! !Х СРЕДСТВ (57) Изобретение относится к тран— спортном: машиностроению и может быть использовано при испыта ния х трансмиссий транспортных средств.
Цель изобретения — повышение точнос— ти воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения. Стенд содержит кинематически соединенные последовательно приводной асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, дополнительный асинхронный электродвигатель 4 с Аазным ротором
У испытуемую трансмиссию б и тормозной генератор Я, Статорные обмотки дополнительного асинхронного электродвигателя 4 соединены со статорными обмотками тормозного генератора, выполненного в виде асинхронной машины с короткозамкнутым ротором. Система управления обеспечивает одновременное изменение в противоположных направлениях скорости вращения магнитного поля роторных обмоток дополнительного асинхронного электродвигателя 4 и скорости вращения приводного асинхронного электродвигателя 1, что увеличивает быстродействие стенда и повышает тем самым точность воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения. 1 ил.
1580200
Изобретение относится к транспортному машиностроению, может быть использовано при испытаниях трансмиссий транспортных средств и явля5 ется усовершенствованием стенда по авт.сн. Р 1428975.
Цель изобретения — повышение точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения „ 1О
Па чертеже изображена блок-схема стенда, Стенд содержит приводной асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, стлторные обмотки 15 которого через преобразователь 2 частоты подключены к сети. переменного тока, блок 3 задлния скорости, дополнительный асинхронный электродвигатель 4 с разным ротором, кинемлтичеc- 20 ки соединенный с одной стороны с приводным асинхронным электродвигателем
1, а с другой — с входным валом 5 испытуемой трансмиссии 6, с выходным валом 7 которой кинематически соединен тормозной электрический генерл— тор 8, выполненный н виде асинхронной машины с короткозлмкнутым ротором. Статорные обмотки тормозного электрического генератора 8 соединены 30 со стлторными обмотками дополнительного асинхронного электродвигателя 4. цл выходном валу 7 испытуемой трансмиссии 6 установлен датчик 9 крутя-. щего момента, подключенный к одному из входов сумматора 10, другой вход которого соединен с выходом блока 11 задания нагрузки. Выход сумматора
10 подключен к входу усилителя 12, выход которого подключен к одному из 40 входов первого дополнительного сумматора 13. Другой вход первого дополнительного сумматора 13 подключен к выходу источника 14 постоянного тока, а выход - к входу дополнительного 45 преобразователя 15 частоты, через. ко торый роторные о бмотки дополни тел ьного асинхронного электродвигателя 4 подключены к сети переменного тока.
Стенд содержит также второй дополни50 тельный сумматор 16, один вход которого подключен к выходу усилителя, другой вход — к выходу блока 3 задания скорости, а выход — к входу преобразователя 2 частоты.
Стенд работает следующим образом.
Приводной асинхронный электродвигатель 1 вращает ротор дополнительного асинхронного электродвигателя 4 со скоростью и при этом ротор тормозного электрического генератора 8 вр аща ется со скорос тью и . Роторные обмо тк и до полнит ель но го а синхрон но го электродвигателя 4 образуют вращающееся магнитное поле скорость и
» м которого ранна
60йг
nM =
»
Р, р (пм, п»)Р»
60 (3) Под действием этой ЭДС в статорных обмотках тормозного. электрического генератора 8 протекает ток, который образует вращающееся со скоростью и магнитное поле статора тормозного электрического генератора 8, совпадающее по направлению с направлением вращения выходного нала 7 испытуемог трансмиссии 6, при этом
60ft
О1 Р (4) где Р, — число пар полюсов статорной обмотки тормозного электрического генератора 8.
С учетом, выражения (3) выражение. (4) имеет вид
Il — Р(п t Il„)».(5) где P = Р „/Р „
Тормозной электрический генератор 8 работает со скольжением, равным (6) по
С учетом выражения (5) выражение (б) имеет нид где f. —. частота выходного напряжения дополнительного преоб разователя 15 частоты, 1, — число пар полюсов дополнительного асинхронного электродвигателя 4.
Направление вращения магнитного поля ротора противоположно направлению вращения ротора, поэтому скорость и вращения магнитного поля ротора относительно обмоток статора рл внл
nl»1 и м (22
При этом н статорных обмотках дополнительного асинхронного электродвигателя 4 наводится ЭЛС с частотой f
» равной
1580200 (7) (1 5 0 при
10 (9) Ч!э Ч1Ф Ч12 ° и тормозной электрический генератор
8 ра бота ет в режиме двигателя, стремясь увеличить скорость вращения выходного вала 7 испытуемой трансмисс, и 6 „ Так как скорость вращения 15
n . входного вала 5 определяется ско1 ростью вращения приводного асинхронного электродвигателя 1, механичес.— кая передача между тормозным электрическим генератором 8 и дополнителн—
«ым асинхронным электродвигателем 4
16 з 12
1 S--0
При
35 как от скорости вращения п„„магнитного поля ротора, дополни тельного асинхронного электродвигателя 4 от- 40 относительно ротора, так и от скорости nq вращения ротора, 45
Из выражения (7) с учетом выражения (1 ) получают п>Р< — т— и, Р, ) 60
При S = S и Р п1Р1
601 1 Sí) 60 (12) +, (13) 55
2 мин
S = 1
Т Б„7, =О где i — передаточное число испытуемой трансмиссии, равное
= п,/n .
Из выражения (7) следует, что
S О. В этом случае тормозной электрический генератор 8 работает в режиме генератора, создавая тормозной момент на выходном валу 7 испытуемой трансмиссии 6, При этом механическая передача зак учивается в обрат.ом направлении.
1 и момент скручивания также равен нулю.
Из выражения (7) следует, что величина и знак скольжения зависят
В исходном положении выходное напряжение блока 11 задания нагрузки равно нулю. С помощью источника
14 постоянного тока устанавливается частота f выходного напряжения до 6о полнительного преобразователя 15 частоты, при которой крутящий момент на выходном валу 7 рав ен нулю. При положительном сигнале на выходе блока 11 задания нагрузки сигнал Ч 11 на выходе усилителя 12 равен (Ч Ч ) K =Я .К, (8) м у т где V,„- сигнал на выходе блока 11 задания нагрузки; — сигнал на выходе датчика 9
9 крутящего момента;
К вЂ” коэффициент усиления усиУ„ лителя 12;
Š— статическая ошибка по моменту нагрузки.
Сигнал Ч, на выходе первого дополнительного сумматора 13 равен где Ч, — напряжение регулируемого источника 14 постоянного тока.
При этом частота f < выходного напряжения дополнительного преобразователя 15 частоты увеличивается.
Одновременно сигнал V на выходе второго дополнительного сумматора 16 равен где Ч вЂ” сигнал на выходе блока 3 з задания скорости.
При этом частота выходного напряжения преобразователя 2 частоты, а следовательно, и скорость п, вращения приводного асинхронного электродвигателя 1 уменьшается. В результате увеличивается скольжение S )0 и появляется момент скручивания, нагружающий испытуемую трансмиссию 6 крутящим моментом, Возрастание крутящего момента происходит до тех пор, пока сигнал с выхода датчика 9 крутящеro момента не сравняется с заданной точностью „ с сигналом блока 11 задания нагрузки.
При отрицательном сигнале на выходе блока 11 задания нагрузки f q уменьшается, а п, увеличивается, при этом момент скручивания меняет знак, где S „- оптимальное скольжение асинхронных двигателей.
1580200
Таким образом, в предлагаемом стенде обеспечивается испытание трансмиссий с передаточными числами, удовлетворяющими условиям т.е. момент нагрузки пропорционален скольжению, и скорость его изменения определяется скоростью изменения скольжения. В предлагаемом стенце
5 скольжение изменяется при одновременном изменении скорости и вращам ющегося магнитного поля роторных обмоток дополнительного асинхронного
10 электродвигателя 4 и скорости п вра1 щения приводного асинхронного электродвигателя 1. Скольжение в предлагаемом стенде равно п Р п Р г ма с ш7) — s ) 60 п1Р1
60 п<Ра
2 мин где S=1 пм+ dn 1 и 1 dll (17) частоты выходного напряжения дополнительного преобразователя 15 частоты„ При дп = 0 и S = 0 пм 2п„. Таким образом, за счет одновременного противоположного изменения скорости вращения магнитного поля роторных обмоток дополнительного асинхронного электродвигателя и скорости вращения приводного асин25 хронного электродвигателя достигается значительное увеличение быстродействия стенда, что повышает точность воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения. При этом нагружение испытуемои трансмиссии крутящим моментом осуществляется без помощи технологической коробки передач, что снижает металлоемкость стенда . Развиваемый тормозным электрическим генератором 8 крутящий момент в относительных единицах равен Формула изобретения (14) Стенд для испытаний трансмиссий транспортных средств по авт.св. 1428975, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения, он снабжен вторым дополнительным сумматором, один вход которого подключен к выходу усилителя, другой вход — к выходу блока задания скорости, а вьгход — к входу преобразователя частоты. Р=(" Рн ° Выражение (14) перепишем в виде 35 (15) 2SS Р= у S2„, выражение (15) виде 40 Так как S (< можно записать в (16) Составитель С, Белоусько Техред П.Сердюкова Корректор С. Черни Редактор О. Ирковецкая Заказ ?005 Тираж 438 Подписное БНИИПИ 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
