Энергосберегающий электропривод для стенда испытаний тракторных шин

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности к стендам для динамических испытаний пневматических шин. Стенд для динамических испытаний тракторных шин содержит установленный на опорах барабан, электродвигатель, вращающий барабан, инвертор напряжения, нагружающие устройства, расположенные симметрично барабану с обеих его сторон. Каждое нагружающее устройство включает в себя траверсу, силовой цилиндр для создания радиальной нагрузки, узел установки испытуемой шины и силоизмерительный датчик. Стенд также содержит два дополнительных асинхронных двигателя с короткозамкнутым ротором, два инвертора напряжения, выполненных с возможностью рекуперации энергии, управляемый выпрямитель. Причем выводы инверторов напряжения подключены к входам управляемого выпрямителя, питающегося от сети переменного тока, а выход управляемого выпрямителя подключен к входу инвертора напряжения, который подключен к обмоткам статора двигателя барабана. Технический результат изобретения заключается в снижении потребления электроэнергии для стенда. 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности к стендам для динамических испытаний пневматических шин.

Из существующего уровня техники известен стенд для испытания пневматических шин, содержащий беговой барабан с приводным двигателем постоянного тока (SU 1755093, опубл. 15.08.1992).

Главный недостаток этого устройства - использование двигателя постоянного тока, имеющего относительно высокую стоимость, сложность в изготовлении и достаточно быстрый износ щеточно-коллекторного узла, который к тому же является источником радиопомех и пожароопасности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стенд для динамических испытаний пневматических шин, конструктивно состоящий из цилиндрического стального бегового барабана диаметром 1700 мм, который установлен на шарикоподшипниковых опорах, и двух идентичных нагружающих устройства, расположенных симметрично барабану. Каждое из нагружающих устройств состоит из траверсы и узла установки испытуемой шины (каретка). На траверсе смонтирован силовой гидроцилиндр для создания радиальной нагрузки, траверса может фиксироваться на колоннах. Траверса и каретка жестко связаны между собой через датчик силы, который измеряет прикладываемую к шине нагрузку. Перемещение траверсы и каретки по колоннам обеспечивают рабочие гидроцилиндры (RU 2328714, опубл. 10.07.2008).

Недостатком данного технического решения является высокое потребление электроэнергии, связанное с преодолением усилий в механизмах вращения шин

Технической задачей стенда является снижение потребления электроэнергии и повышение достоверности испытаний шин, которая достигается тем, что стенд оборудован электрическими машинами, работающими в режимах рекуперативного торможения, тем самым обеспечивая возврат энергии обратно в сеть (у каждой шины свой нагружающий асинхронный двигатель).

Техническая задача решается тем, что известный стенд для динамических испытаний тракторных шин, содержащий установленный на опорах барабан, электродвигатель, вращающий барабан, инвертор напряжения, нагружающие устройства, расположенные симметрично барабану с обеих его сторон, включающие в себя траверсу, силовой цилиндр для создания радиальной нагрузки, узел установки испытуемой шины и силоизмерительный датчик, согласно изобретению снабжен двумя дополнительными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором, двумя инверторами напряжения, выполненных с возможностью рекуперации энергии, управляемым выпрямителем, причем выводы инверторов напряжения подключены ко входам управляемого выпрямителя, питающегося от сети переменного тока, а выход управляемого выпрямителя подключен ко входу инвертора напряжения, который подключен к обмоткам статора двигателя барабана.

На чертеже изображена функциональная схема испытательного стенда.

Испытательный стенд конструктивно представляет собой стальной вращающий барабан 1, установленный на двух опорах 2 и приводимый во вращение электродвигателем 3 с изменяющейся частотой вращения. Симметрично барабану 1 с обеих его сторон располагаются два нагружающих устройства, каждое из которых состоит из асинхронного короткозамкнутого электродвигателя 4 и 5. Имеется траверса 6 с силовым гидроцилиндром 7 и каретки 8, перемещающейся по горизонтальным колоннам 9, закрепленным на опорах 10 и 11. Каретка 8 и траверса 6 связаны между собой через датчик силы 12, который предназначен для измерения радиальной нагрузки, прикладываемой к шине 13. Коаксиальная нагрузка на деформацию шин создается асинхронными двигателями 4 и 5, работающими в тормозном режиме при фиксированном положении траверсы 6 на горизонтальных колоннах и опорах 9 и 10.

Управление двигателями 3, 4 и 5 вращающих барабан 1 и шины 13 обеспечивают электроприводы и пускорегулирующая аппаратура, расположенные в шкафу управления. Для измерения характеристик служат измерительно-регулирующая аппаратура и управляющий компьютер, размещенные в пульте управления.

Предлагаемое решение, направленное на обеспечение максимальной энергоэффективности стенда, заключается в следующем: для питания всех трех асинхронных двигателей стенда применены инверторы напряжения (14, 15 и 16), объединенные по звену постоянного тока общим контуром. Питание общего контура постоянного тока энергией из сети обеспечивается общим управляемым выпрямителем 17.

Такое решение позволяет максимально использовать энергию, вырабатываемую нагружающими машинами в генераторном режиме. При этом потребляемая энергия будет затрачиваться только на создание деформации шин и компенсацию потерь в электроприводах и механизмах стенда.

Установка двух асинхронных (частотно-регулируемых) приводов механизмов вращения шин с возможностью рекуперации их энергии в общую сеть питания позволяет обеспечить суммарное потребление энергии, затрачиваемое лишь на преодоление потерь в электроприводе и механизмах стенда. За счет приводов механизмов вращения двух шин одновременно увеличивается и производительность испытаний стенда.

Стенд для динамических испытаний тракторных шин, содержащий установленный на опорах барабан, электродвигатель, вращающий барабан, инвертор напряжения, нагружающие устройства, расположенные симметрично барабану с обеих его сторон, включающие в себя траверсу, силовой цилиндр для создания радиальной нагрузки, узел установки испытуемой шины и силоизмерительный датчик, отличающийся тем, что стенд снабжен двумя дополнительными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором, двумя инверторами напряжения, выполненными с возможностью рекуперации энергии, управляемым выпрямителем, причем выводы инверторов напряжения подключены к входам управляемого выпрямителя, питающегося от сети переменного тока, а выход управляемого выпрямителя подключен к входу инвертора напряжения, который подключен к обмоткам статора двигателя барабана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно силовой преобразовательной техники. Технический результат заключается в повышении точности стабилизации напряжения на выходных выводах преобразователя системы питания и достигается за счет того, что система электропитания содержит блок питания 1 со свойствами источника тока, линию 2 электропередачи (ЛЭП), представленную в виде двух отрезков 2.1-2.2 и 2.3-2.4.

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к электрическим преобразователям энергии, построенным по схеме двухзвенных преобразователей частоты.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способу и устройству управления генератором, приводимым двигателем внутреннего сгорания, установленным с возможностью работы в параллель.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в статических преобразователях для бесперебойного питания ответственных потребителей трехфазного переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники и преобразовательной техники, в частности к обратимым статическим преобразователям электрической энергии, построенным по схеме двухзвенных электрических преобразователей.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам вторичного электроснабжения, преобразующим входную трехфазную сеть в трехфазную сеть другого напряжения и другой частоты, и предназначено для формирования стабилизированной по напряжению трехфазной сети электропитания для различной аппаратуры РЛС в радиолокационных комплексах (РЛК).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. Техническим результатом является увеличение коэффициента мощности.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в источниках питания повышенной частоты для индукционного нагрева, формовки металлов и в других электротехнологических установках.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от контактной сети однофазного переменного тока.

Изобретение относится к электротехнике, а именно - к статическим преобразователям с жесткими требованиями по степени защиты по коду IP (IP54, IP64) в соответствии с ГОСТ 14254-96, к статическим преобразователям, работающим в широком диапазоне температур окружающего воздуха от -60°С до +50°С, к мощным статическим полупроводниковым преобразователям электроэнергии с принудительным комбинированным охлаждением.

Изобретение относится к технике исследования источников шумового излучения транспортных средств. Стенд для акустических испытаний усилителя рулевого управления, находящегося в составе транспортного средства, содержит полубезэховую, с звукоотражающим полом, испытательную камеру, беговые динамометрические барабаны, установленные на виброизолированном установочном фундаменте и расположенные с частичным выступанием их радиальной поверхности над поверхностью пола, пазовые направляющие, сформированные в полу испытательной камеры, а также опорные площадки, сформированные с возможностью их установки, на период испытаний, по меньшей мере, под управляемыми колесами.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. В способе автоматического контроля уровня нагружения испытываемого транспортного средства в пределах нормативных значений для оценки его надежности перемещают транспортное средство по опорной поверхности и определяют накопленную величину уровня нагружения.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования движения автоматически управляемых мобильных роботов. Стенд для исследования движения нагруженного мобильного робота при наличии проскальзывания колес состоит из платформы, опирающейся на две наклонные стойки, соединенные с рамой и платформой, и две оси приводных колес мобильного робота, расположенные по ромбовидной схеме по отношению к наклонным стойкам.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств. В способе испытаний антиблокировочной системы тормозов на восприимчивость к электромагнитному полю устанавливают транспортное средство с антиблокировочной системой в испытательную камеру на ролики симулятора, ориентируют его относительно полеобразующей системы и реализуют ездовые циклы при воздействии на транспортное средство электромагнитного поля.

Изобретение относится к области измерительной и испытательной техники и может быть использовано для формирования переменных нагрузок в циклических программных испытаниях для определения надежности и эксплуатационного ресурса авиационных конструкций.

Изобретение относится к области контроля и диагностики технического состояния узлов колесно-моторных блоков подвижного состава. Способ включает измерение параметров вибрации и значений сопутствующих факторов, например частоты вращения, построение функциональных зависимостей параметров вибрации от сопутствующих факторов, например, в виде полинома, расчет коэффициентов полинома, которые принимают за диагностические признаки, формирование на этой основе базы знаний технического состояния роторных механизмов.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Способ и соответствующее устройство обнаружения дефектов на поверхности шины предусматривает: выполнение шины (200); получение цифрового изображения, содержащего структуру, содержащую части, отображающие линейные элементы рисунка на участке поверхности и отображающие возможные удлиненные дефекты, при этом указанные части структуры имеют соответствующую ориентацию; выполнение модели рисунка на участке поверхности, в которой каждому пикселю поставлены в соответствие первый индекс, характеризующий то, принадлежит ли пиксель части рисунка или нет, и второй индекс, характеризующий, по меньшей мере, локальную ориентацию части рисунка, проходящей через указанный пиксель; вычисление - для каждого пикселя из структуры - третьего индекса, характеризующего ориентацию части структуры, проходящей через указанный пиксель, и установление - для каждого пикселя из структуры, имеющего соответствующий пиксель в модели рисунка, принадлежащий рисунку, - того, принадлежит ли указанный пиксель из структуры предполагаемому дефекту на основе сравнения третьего индекса и второго индекса, поставленного в соответствие соответствующему пикселю в модели рисунка.

Изобретение относится к автотракторной технике и может быть использовано при исследованиях тяговых качеств и возникновения паразитной мощности в системе движитель - привод - раздаточная коробка передач с принудительным приводом ведущих мостов, имеющих межколесные дифференциалы, многоосных полноприводных машин.

Изобретение относится к способу дорожных испытаний на надежность ТС с автоматической гидромеханической трансмиссией. Способ заключается в перемещении ТС по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к способам испытаний корпусов судов, и может быть использовано для определения их прочностных и деформационных характеристик в процессе разработки, эксплуатации и ремонта.

Изобретение относится к способу для контроля качества шины (1) для колес транспортных средств и шине (1) для колес транспортных средств, имеющей маркировку на по меньшей мере одной боковине (2).

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, в частности к стендам для динамических испытаний пневматических шин. Стенд для динамических испытаний тракторных шин содержит установленный на опорах барабан, электродвигатель, вращающий барабан, инвертор напряжения, нагружающие устройства, расположенные симметрично барабану с обеих его сторон. Каждое нагружающее устройство включает в себя траверсу, силовой цилиндр для создания радиальной нагрузки, узел установки испытуемой шины и силоизмерительный датчик. Стенд также содержит два дополнительных асинхронных двигателя с короткозамкнутым ротором, два инвертора напряжения, выполненных с возможностью рекуперации энергии, управляемый выпрямитель. Причем выводы инверторов напряжения подключены к входам управляемого выпрямителя, питающегося от сети переменного тока, а выход управляемого выпрямителя подключен к входу инвертора напряжения, который подключен к обмоткам статора двигателя барабана. Технический результат изобретения заключается в снижении потребления электроэнергии для стенда. 1 ил.

Наверх