DE2448838C2 - Einrichtung zum Steuern einer mit einem Prüfling gekuppelten elektrischen Maschine eines Prüfstandes - Google Patents

Einrichtung zum Steuern einer mit einem Prüfling gekuppelten elektrischen Maschine eines Prüfstandes

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DE2448838C2
DE2448838C2 DE19742448838 DE2448838A DE2448838C2 DE 2448838 C2 DE2448838 C2 DE 2448838C2 DE 19742448838 DE19742448838 DE 19742448838 DE 2448838 A DE2448838 A DE 2448838A DE 2448838 C2 DE2448838 C2 DE 2448838C2
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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    • G01L3/16—Rotary-absorption dynamometers, e.g. of brake type
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    • G—PHYSICS
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern einer mit einem Prüfling gekuppelten elektrischen Maschine eines Prü£"tandes, insbesondere eines Komponentenprüfstandes für Ks.-ifahrzeuge, unter Ji elektrischer Nachbildung mechanischer Trägheitsgrößen in der elektrischen Maschine, bei der einem Momentenregler eine der Summe der gewünschten Momente proportionale Größe und eine dem gemessenen Moment der elektrischen Maschine proportionale *o Größe zuführbar ist und das Ausgangssignal des Momentenreglers die Führungsgröße für den Stromregler der elektrischen Maschine liefert.
Bei Kraftfahrzeugrollenprüfständen ist es bereits bekannt, zu berücksichtigen mechanische Trägheiten -»5 durch entsprechende Aussteuerung der mit dem Prüfling gekuppelten elektrischen Maschine zu berücksichtigen (vgl.z. B. DE-PS 11 05 637).
Auch bei neuzeitlichen Prüfstände für Komponenten von Kraftfahrzeugen, z. B. Bremsen oder Motoren ist es günstig, die nicht vorhandenen Schwungmassen des Kraftfahrzeuges elektrisch nachzubilden. Hierzu kann dem Momentenregler der elektrischen Maschine außer den sonstigen Momenten, wie z. B. Wind oder Reibungsmoment eine zusätzlich, dem gewünschten ^ Beschleunigungsmoment entsprechende Größe aufgeschaltet werden.
Diese Größe kann elektrisch aus einer der Drehzahländerung proportionalen Größe und einem für die Trägheit repräsentativen Faktor ermittelt werden. 6n Dieses Verfahren hat sieh sehr gut bewährt, solange noch ausreichende mechanische Trägheiten im System vorhanden sind; wird aber hinsichtlich der Stabilität immer problematischer je weniger echte mechanische Trägheiten vorhanden snd und umso mehr elektrisch ^ nachgebildet wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Prüfstand, insbesondere einem Komponentenprüfstand, wie z. B. für Motoren oder Bremsen, dafür zu sorgen, daß trotz der weitgehenden Nachbildung mechanischer Größen in der Momentenregelung eine ausreichende Stabilität des Gesamtsystems erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Stromregler zusätzlich direkt ein Vorsteuersignal zuführbar ist, daß dem nachzubildenden Beschleunigungsmoment proportional ist. Auf diese Weise wird die systembedingte Trägheit des Momentenregelkreises umgangen und durch die genannte Vorsteuerung auch bei weitgehender Nachbildung der mechanischen Trägheit durch elektrische Größen für eine ausreichende Stabilität gesorgt. Besonders einfach läßt sich das Vorsteuersignal, von dem die elektrische Nachbildung des mechanischen Beschleunigungsmomentes darstellenden Signal ableiten. Es ist aber auch möglich, das Vorsteuersignal aus der zeitlichen Änderung eines Sollwertes für den Prüfling, z. B. einer Änderung der Gaspedalstellung bei einem Verbrennungsmotor, abzuleiten.
Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:
Mit einer elektrischen Gleichstrommaschine 2 ist mechanisch ein Prüfling 1, z. B. ein Verbrennungsmotor gekuppelt. Das zwischen Gleichstrommaschine 2 und Prüfling 1 übertragene Moment ist mittels einer Momentenmeßeinrichtung 4 entweder direkt oder indirekt ermittelbar. Die hier gewonnene, dem Moment Mis, proportionale Größe wird als Momentenistwert einem Momentenregler 12 zugeführt, dem andererseits als Sollwert die Summe aus verschiedenen gewünschten Momentengrößen, wie z. B. dem der Reibung Mr, dem des Windwiderstandes Mw und dem des mechanischen Beschleunigungsmomentes Mt zugeführt wird. Zur Bildung des Beschleunigungsmomentes Airwird das von der mit der elektrischen Gleichstrommaschine 2 gekuppelten Tachometermaschine 3 abgenommene, der Drehzahl π proportionale Signa! in einem Differenzierglied 9 differenziert und an den esnen Eingang eines Multipliziergliedes 10 angelegt, an dessen anderen Eingang ein von einem Potentiometer 11 abgenommener dem gewünschten Trägheitsmoment Θ proportionaler Spannungswert ansteht. Das Ausgangssignal dieses Multipliziergliedes 10 stellt dann das Beschleunigungsmoment Airdar, wobei die Einstellung des Potentiometers 11 so gewählt ist, daß hierdurch die nachzubildenden Größen, z. B. die Masse des Kraftfahrzeuges, berücksichtigt werdan.
Das Ausgangssignal des Momentenreglers 12 dient als Führungsgröße I, für den Stromregler 13, der seinen Istwert /,· aus dem Ankerkreis der elektrischen Gleichstrommaschine 2 bezieht. Abhängig vom Ausgangssignal des Stromreglers 13 wird ein Steuersatz 6 angesteuert, der entsprechend die Zündwinkel von im Ankerstromkreis liegenden Thyristoren 7 so aussteuert, daß sich der gewünschte Strom ergibt. Zusätzlich zu dieser Ankerstromregelung kann noch, wie bekannt, eine Feldregelung 16 vorgesehen werden.
Zur Erhöhung der Stabilität des Gesamtsystems wird dem Stromregler 13 noch ein zusätzliches Vorsteue= rungssignal M, vorgegeben, daß ζ. B. über ein Potentiometer 15, von dem das mechanische Beschleunigungsmoment Mt repräsentierenden Signal abgeleitet ist. Durch dieses Vorsteueningssignal wird die Trägheit des Momentenregelkreises umfangen, und der Stromregler 13 gleich so voreingestellt, daß ein Überschwingen des Gesamtregelkreises weitgehend vermieden wird. An-
ler Abnahme dieses Vorsteuerungssignals am ometer 15 ist es auch denkbar, diese Vorsteue-■ö3e von einer Änderung des Sollwertes für den ; 1 abhängig zu machen, d. b. z. B. vom Gaspedal
der Änderung — dieser Gaspedalstellung <* tionale Größe abzuleiten und — wie gestrichelt angedeutet durch die Linie 14 — auf den Stromregler 13 zu geben.
Durch dieses, die Richtung der kommenden Führungsgrößenänderung vorausnehmende Signal für den Stromregler, können selbst große Schwungmassen rein elektrisch nachgebildet werden, ohne daß es zu Instabilitäten des Gesamtregelsystems kommL
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zum Steuern einer mit einem Prüfling gekuppelten elektrischen Maschine eines Prüfstandes, insbesondere eines Komponentenprüf-Standes für Kraftfahrzeuge, unter elektrischer Nachbildung mechanischer Trägheitsgrößen in der elektrischen Maschine, bei der einem Momentenregler eine der Summe der gewünschten Momente proportionale Größe und eine dem gemessenen Moment der elektrischen Maschine proportionale Größe zuführbar ist und das Ausgangssignal des Momentenreglers die Führungsgröße für den Stromregler der elektrischen Maschine liefert, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strom- is regler (13) zusätzlich direkt ein Vorsteuerungssignal (Mv) zuführbar ist, das dem nachzubildenden Beschleunigungsmoment (Mt) proportional ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuersignal (Mv), aus der elektrische^ Nachbildung des Beschleunigungsmomentes (Mt) abgeleitet ist
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuersignal aus der zeitlichen Änderung eines Sollwertes für den Prüfling (1), z. B. einer Änderung der Gaspedalstellung («) bei einem Verbrennungsmotor, ableitbar ist.
DE19742448838 1974-10-14 1974-10-14 Einrichtung zum Steuern einer mit einem Prüfling gekuppelten elektrischen Maschine eines Prüfstandes Expired DE2448838C2 (de)

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