JPH04372840A - Torsional shaker - Google Patents
Torsional shakerInfo
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- JPH04372840A JPH04372840A JP3151652A JP15165291A JPH04372840A JP H04372840 A JPH04372840 A JP H04372840A JP 3151652 A JP3151652 A JP 3151652A JP 15165291 A JP15165291 A JP 15165291A JP H04372840 A JPH04372840 A JP H04372840A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車用のジ
ョイント類等の供試体に捩じり加振を与えて供試体を試
験するのに用いられる捩じり加振機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torsional vibration exciter used for testing specimens such as automobile joints by applying torsional vibrations to the specimens.
【0002】0002
【従来の技術】図5は従来の捩じり加振機をブロック図
で示したものである。同図において、10は供試体、2
0、20Aは同一定格の電動機(誘導電動機)、21,
21A、は速度検出器(パルスジェネレータ)PLG、
22、22Aはロック装置、30、30Aはインバータ
、31は基準速度指令器、32は加振指令器、33はス
イッチである。この加振指令器32は図4の(a)に示
す加振指令信号ΔNを発生する。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing a conventional torsional vibration exciter. In the figure, 10 is the specimen, 2
0, 20A are motors with the same rating (induction motor), 21,
21A, speed detector (pulse generator) PLG,
22 and 22A are lock devices, 30 and 30A are inverters, 31 is a reference speed command, 32 is an excitation command, and 33 is a switch. This vibration command device 32 generates a vibration command signal ΔN shown in FIG. 4(a).
【0003】この構成において、加振指令器32による
加振指令信号を与えていない状態では、電動機20、電
動機20A共に、基準速度指令器31からの基準速度指
令NK を受けているたけであるので、同一回転数NK
で回転する。この状態で、スイッチ33を閉じ、加振
指令器32より、上記加振指令信号を発生させると、基
準速度指令器31からの基準回転数指令信号NK に上
記加振指令信号が加算された信号がインバータ30Aに
速度指令信号として与えられ、供試体10には電動機0
と20Aの速度差による捩じりが加わることになる。In this configuration, when the vibration command signal from the vibration command unit 32 is not applied, both the motor 20 and the motor 20A are only receiving the reference speed command NK from the reference speed command unit 31. , same rotation speed NK
Rotate with. In this state, when the switch 33 is closed and the excitation command signal is generated from the excitation command unit 32, a signal obtained by adding the above excitation command signal to the reference rotation speed command signal NK from the reference speed command unit 31 is generated. is given to the inverter 30A as a speed command signal, and the electric motor 0 is applied to the specimen 10.
Torsion is added due to the speed difference of 20A and 20A.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】従来の捩じり試験機で
は、電動機20と20Aとを速度差制御しているだけで
、両電動機回転軸の回転角θについては、無視している
ので、捩じり試験の要求精度が高くなると、充分に対処
し得ないという問題がある上、この捩じり試験機では、
トルク加振を行なうことができないので、同じ供試体に
ついて、1台の加振機で、速度差加振による捩じれ試験
とトルク加振による捩じれ試験とを行えないという不便
さがあった。[Problem to be Solved by the Invention] In the conventional torsion testing machine, the speed difference between the electric motors 20 and 20A is simply controlled, and the rotation angle θ of the rotating shafts of both electric motors is ignored. As the required accuracy for torsion testing becomes higher, there is a problem that it cannot be adequately addressed, and this torsion testing machine has the following problems:
Since torque excitation cannot be performed, it is inconvenient that a torsion test by speed difference excitation and a torsion test by torque excitation cannot be performed on the same specimen using a single vibrator.
【0005】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、従来に比して精密な捩じれ試験を行なうこと
ができる捩じれ加振機を提供することを目的とする。The present invention was made to solve this problem, and it is an object of the present invention to provide a torsional vibrator that can perform more precise torsion tests than conventional ones.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、第1の電動機と第2の電動機、供試体の一端
側と上記第1の電動機の軸とをロックするロック装置と
この供試体の他端側と上記第2の電動機の軸とをロック
するロック装置と、上記第1の電動機を速度フィードバ
ック制御する第1のインバータと、上記第2の電動機を
速度フィードバック制御する第2のインバータと、上記
第1のインバータに与える速度指令を上記第2のインバ
ータに対して変動させる加振指令器を備える捩じり加振
機において、上記両電動機の回転角を同期化する同期手
段を有する構成とした。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a locking device for locking a first electric motor, a second electric motor, one end side of a specimen and a shaft of the first electric motor, and a locking device for locking a shaft of the first electric motor. a locking device that locks the other end of the specimen and the shaft of the second electric motor; a first inverter that performs speed feedback control of the first electric motor; and a second inverter that performs speed feedback control of the second electric motor. in a torsional vibrator comprising an inverter and an excitation command device that varies a speed command given to the first inverter with respect to the second inverter, synchronization means for synchronizing the rotation angles of the two electric motors. The configuration has the following.
【0007】請求項2では、同期手段が、第1の電動機
と第2の電動機のそれぞれ回転軸に連結されたシンクロ
電機であるようにした。According to a second aspect of the present invention, the synchronizing means is a synchronizing electric machine connected to the rotating shafts of the first electric motor and the second electric motor, respectively.
【0008】請求項3では、第1の電動機と第2の電動
機、供試体の一端側と上記第1の電動機の軸とをロック
するロック装置とこの供試体の他端側と上記第2の電動
機の軸とをロックするロック装置と、上記第1の電動機
を速度フィードバック制御する第1のインバータと、上
記第2の電動機のトルクを制御する第2のインバータと
、上記第2のインバータに基準トルク指令を与える基準
トルク指令器と、上記第2のインバータに変動トルク指
令を与える加振指令器とを備える構成とした。する捩じ
り加振機。According to a third aspect of the present invention, a first electric motor and a second electric motor, a locking device for locking one end side of the specimen and the shaft of the first electric motor, and a locking device for locking the shaft of the first electric motor and the other end side of the specimen; a locking device that locks the shaft of the electric motor; a first inverter that performs speed feedback control of the first electric motor; a second inverter that controls the torque of the second electric motor; The configuration includes a reference torque command device that gives a torque command, and an excitation command device that gives a variable torque command to the second inverter. Torsional vibration exciter.
【0009】請求項4では、第1の電動機と第2の電動
機、供試体の一端側と上記第1の電動機の軸とをロック
するロック装置とこの供試体の他端側と上記第2の電動
機の軸とをロックするロック装置と、上記第1の電動機
を速度フィードバック制御する第1のインバータと、上
記第2の電動機を速度フィード制御する第2のインバー
タと、上記両インバータに基準速度指令を与える基準速
度指令器と、両インバータのうちの一方のインバータに
加振指令を与える加振指令器、上記両電動機の回転角を
同期化する同期手段、この同期手段を電気的に開放する
ための第1のスイッチ、上記一方のインバータへ基準ト
ルク指令を与える上記トルク指令器と、上記一方のイン
バータへ上記基準速度指令器とトルク指令器とを切換え
接続する第2のスイッチとを備え、上記加振指令器は変
動トルク/変動速度指令信号を切換出力可能である構成
とした。[0009] According to a fourth aspect of the present invention, a first electric motor and a second electric motor, a locking device for locking one end side of the specimen and the shaft of the first electric motor, and a locking device for locking the shaft of the first electric motor and the other end side of the specimen; a locking device that locks the shaft of the electric motor; a first inverter that performs speed feedback control of the first electric motor; a second inverter that performs speed feed control of the second electric motor; and a reference speed command for both of the inverters. a reference speed command that gives an excitation command to one of the two inverters, an excitation command that gives an excitation command to one of the two inverters, synchronization means for synchronizing the rotation angles of the two electric motors, and a method for electrically opening the synchronization means. a first switch, the torque command device for supplying a reference torque command to the one inverter, and a second switch for switching and connecting the reference speed command device and the torque command device to the one inverter; The vibration command device is configured to be able to switch output variable torque/variable speed command signals.
【0010】0010
【作用】請求項1の発明では、同期手段があるので、両
電動機の回転角のずれを防止して、供試体の捩じれ試験
を行なうことができる。According to the first aspect of the invention, since there is a synchronizing means, it is possible to perform a torsion test on a specimen while preventing deviation in the rotation angles of both electric motors.
【0011】請求項3の発明では、第2のインバータに
基準トルク指令器と加振指令器との出力偏差を与えるの
で、供試体に捩じれトルク加振を加えることができる。In the third aspect of the invention, since the second inverter is given an output deviation between the reference torque command device and the vibration command device, it is possible to apply torsional torque vibration to the specimen.
【0012】トルク加振をができる。[0012] Torque excitation can be applied.
【0013】請求項4の発明では、加振指令器は差速度
加振指令とトルク加振指令信号を出力可能であるので、
両スイッチを切り換えることにより、1台の加振機で、
差速度加振とトルク加振の両者を行なうことができる。In the fourth aspect of the invention, since the vibration command device is capable of outputting a differential velocity vibration command and a torque vibration command signal,
By switching both switches, one vibrator can
Both differential speed excitation and torque excitation can be performed.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の1実施例を図面を参照して説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0015】図1において、40と40Aは二次側を抵
抗Rを介して接続されたシンクロ電機であって、一次側
は共に励磁電源(電圧;vo 、周波数;fo )AC
に接続されている。シンクロ電機40はその回転軸の一
方軸端はロック装置22を介して電動機20に軸結され
、一方軸端は共試体10に軸結されている。シンクロ電
機40Aはその回転軸の一方軸端はロック装置22Aを
介して電動機20Aに軸結され、一方軸端は共試体10
に軸結されている。41はシンクロ電機40と40Aの
二次誘起電圧v2 を検出して増幅する検出器である。
42は検出器41の検出値から共試体10の回転角θを
検出する回転角検出器である。他の構成は図3のものと
同じである。In FIG. 1, 40 and 40A are synchro electric machines whose secondary sides are connected via a resistor R, and whose primary sides are both connected to an excitation power source (voltage: vo, frequency: fo) AC.
It is connected to the. The synchro electric machine 40 has one end of its rotating shaft connected to the electric motor 20 via the locking device 22, and the other shaft end connected to the common specimen 10. One shaft end of the synchro electric machine 40A is connected to the electric motor 20A via a locking device 22A, and the other shaft end is connected to the common specimen 10.
It is connected to the shaft. 41 is a detector that detects and amplifies the secondary induced voltage v2 of the synchro electric machine 40 and 40A. 42 is a rotation angle detector that detects the rotation angle θ of the co-specimen 10 from the detection value of the detector 41. The other configurations are the same as those in FIG.
【0016】図4は、本実施例の加振指令器(差速度加
振指令器)32で発生させる加振指令信号を例示したも
のである。(a)は定レベル加振指令信号、(b)は正
弦波加振指令信号、(c)は三角波加振指令信号である
。FIG. 4 shows an example of the vibration command signal generated by the vibration command device (differential velocity vibration command device) 32 of this embodiment. (a) is a constant level excitation command signal, (b) is a sine wave excitation command signal, and (c) is a triangular wave excitation command signal.
【0017】この構成において、加振指令器32による
加振指令信号を与えていない状態では、電動機20、電
動機20A共に同一回転数NK で回転する。この状態
で、スイッチ33を閉じ、加振指令器32より図4の(
b)に示す正弦波加振指令信号ΔNsinωtを発生さ
せると、基準速度指令器31からの基準回転数指令信号
NK に上記加振指令信号が加算された信号がインバー
タ30Aに速度指令信号として与えられる。In this configuration, when the vibration command signal from the vibration command device 32 is not applied, both the electric motor 20 and the electric motor 20A rotate at the same rotational speed NK. In this state, the switch 33 is closed and the excitation command device 32 is activated (see FIG. 4).
When the sine wave excitation command signal ΔN sin ωt shown in b) is generated, a signal obtained by adding the above excitation command signal to the reference rotation speed command signal NK from the reference speed command unit 31 is given to the inverter 30A as a speed command signal. .
【0018】この結果、図4(b)の期間t1 〜t2
では、インバータ30Aの出力周波数f2 はインバ
ータ30の出力周波数f1 より高く、図4(b)の期
間t2 〜t3 では、インバータ30Aの出力周波数
f2 はインバータ30の出力周波数f1 より低くな
り、供試体10には一定の周期で変動する捩じれ角加振
が加わる。As a result, the period t1 to t2 in FIG. 4(b)
Then, the output frequency f2 of the inverter 30A is higher than the output frequency f1 of the inverter 30, and during the period t2 to t3 in FIG. is subjected to torsional angle excitation that varies at a constant period.
【0019】シンクロ電機40と40Aとは、スベリ周
波数が同じになるように同期化力を発生するので、電動
機20の回転軸の回転角θ1 と電動機20の回転軸の
回転角θ2 とは同期(θ=θ1 =θ2)する。この
回転角θは回転角検出器42で検出され、図示しないデ
ィスプレイや記録器に導かれる。Since the synchro electric machines 40 and 40A generate synchronizing forces so that the slip frequencies are the same, the rotation angle θ1 of the rotating shaft of the electric motor 20 and the rotation angle θ2 of the rotating shaft of the electric motor 20 are synchronized ( θ=θ1 =θ2). This rotation angle θ is detected by a rotation angle detector 42 and guided to a display or recorder (not shown).
【0020】図2は、捩じれトルク加振機をブロツク図
で示したものである。同図において、50と50Aはト
ルク検出器である。トルク検出器50はロック装置22
を介して電動機20に軸結されるとともにロック装置2
3を介して共試体10に軸結されており、電動機20が
発生するトルクT1 と電動機20の回転数N1 を検
出する。トルク検出器50Aはロック装置22Aと介し
て電動機20Aに軸結されるとともにロック装置23A
を介して共試体10に軸結されており、電動機20が発
生するトルクT2 と電動機20Aの回転数N2 を検
出する。
51はトルク差検出器であって、トルク検出器50の検
出値T1 とトルク検出器50の検出値T2 とから相
対トルク差ΔTを検出する。この検出された相対トルク
差ΔTは図示しないディスプレイや記録器に導かれる。
52は基準トルク指令器であって、基準トルク指令T1
をインバータ30Aに与える。加振指令器32Aはト
ルク加振指令器であって、図4の(a)〜(c)に示す
波形のトルク加振指令信号を送出する。FIG. 2 shows a block diagram of a torsional torque exciter. In the figure, 50 and 50A are torque detectors. The torque detector 50 is connected to the locking device 22
The locking device 2 is coupled to the electric motor 20 via the
3, and detects the torque T1 generated by the electric motor 20 and the rotational speed N1 of the electric motor 20. Torque detector 50A is coupled to electric motor 20A via locking device 22A, and locking device 23A.
The electric motor 20A detects the torque T2 generated by the electric motor 20 and the rotational speed N2 of the electric motor 20A. A torque difference detector 51 detects a relative torque difference ΔT from a detection value T1 of the torque detector 50 and a detection value T2 of the torque detector 50. This detected relative torque difference ΔT is guided to a display or recorder (not shown). 52 is a reference torque command device, which is a reference torque command T1
is applied to the inverter 30A. The vibration command device 32A is a torque vibration command device, and sends out torque vibration command signals having waveforms shown in FIGS. 4(a) to 4(c).
【0021】この構成において、今、加振指令器32A
より図4の(b)に示す正弦波加振指令信号を発生させ
ているとする。電動機20は、回転数NK で回転し、
トルクT1 を発生する。電動機20Aは、図4(b)
の期間t1 〜t2 では、インバータ30Aの出力W
2 がインバータ30の出力W1 より高く、図4(b
)の期間t2 〜t3 では、インバータ30AのW2
はインバータ30の出力W1 より低くなり、供試体
10には一定の周期で変動する捩じれトルク加振が加わ
る。In this configuration, the vibration command unit 32A is now
Assume that a sine wave excitation command signal shown in FIG. 4(b) is generated. The electric motor 20 rotates at a rotation speed NK,
Generates torque T1. The electric motor 20A is shown in FIG. 4(b).
During the period t1 to t2, the output W of the inverter 30A
2 is higher than the output W1 of the inverter 30, and as shown in FIG.
), W2 of the inverter 30A
is lower than the output W1 of the inverter 30, and the specimen 10 is subjected to torsional torque excitation that varies at a constant cycle.
【0022】図3は、スイッチの切換により、捩じれ角
加振機/捩じれトルク加振機の切換えを行なうことがで
きる捩じれ加振機を示したものであり、上記捩じれ角加
振を行なう時は、電源スイッチ34、加振指令切換スイ
ッチ35を閉とし、捩じれトルク加振を行なう時は、両
スイッチ34、35を開とする。加振指令器32Bは前
記差速度加振指令と前記トルク加振指令信号を切換出力
可能な加振指令器である。FIG. 3 shows a torsional vibration exciter that can be switched between a torsional angle vibration exciter and a torsional torque vibration vibration machine by switching a switch. , the power switch 34, and the vibration command changeover switch 35 are closed, and when torsional torque vibration is to be performed, both switches 34 and 35 are opened. The vibration command device 32B is a vibration command device that can switch and output the differential speed vibration command and the torque vibration command signal.
【0023】本実施例では、基準速度指令器31と基準
トルク指令器52とは別体に変動指令を与える加振指令
器32Bを設け、この加振指令器32Bは差速度加振指
令とトルク加振指令信号を出力可能であるので、両スイ
ッチ34、35を切り換えることにより、1台の加振機
で、差速度加振とトルク加振の両者を行なうことができ
る。In this embodiment, an excitation command unit 32B for giving a fluctuation command is provided separately from the reference speed command unit 31 and reference torque command unit 52, and this excitation command unit 32B receives the differential speed excitation command and the torque command. Since an excitation command signal can be output, by switching both switches 34 and 35, one vibrator can perform both differential velocity excitation and torque excitation.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、第1の電動
機と第2の電動機の回転角を同期化する同期手段を設け
たことにより、両電動機の回転角のずれを防止すること
ができるので、精度の高い捩じれ試験を行なうことがで
きる。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides a synchronizing means for synchronizing the rotation angles of the first electric motor and the second electric motor, thereby making it possible to prevent deviations in the rotation angles of the two electric motors. Therefore, a highly accurate torsion test can be performed.
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図3】本発明の更に他の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図4】上記実施例において発生させる加振指令信号を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a vibration command signal generated in the above embodiment.
【図5】従来の捩じれ加振機を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional torsional vibration exciter.
10 供試体
20、20A 電動機
21、21A 速度検出器
22、22A ロック装置
23、23A ロック装置
30、30A インバータ
31 基準速度指令器
32、32A、32B 加振指令器34、35
スイッチ
40、40A シンクロ電機
42 回転角検出器
50、50A トルク検出器
51 相対トルク差検出器
52 基準トルク指令器
AC 励磁電源10 Specimen 20, 20A Electric motor 21, 21A Speed detector 22, 22A Lock device 23, 23A Lock device 30, 30A Inverter 31 Reference speed command device 32, 32A, 32B Excitation command device 34, 35
Switch 40, 40A Synchro electric machine 42 Rotation angle detector 50, 50A Torque detector 51 Relative torque difference detector 52 Reference torque command AC Excitation power supply
Claims (4)
の一端側と上記第1の電動機の軸とをロックするロック
装置とこの供試体の他端側と上記第2の電動機の軸とを
ロックするロック装置と、上記第1の電動機を速度フィ
ードバック制御する第1のインバータと、上記第2の電
動機を速度フィードバック制御する第2のインバータと
、上記第1のインバータに与える速度指令を上記第2の
インバータに対して変動させる加振指令器を備える捩じ
り加振機において、上記両電動機の回転角を同期化する
同期手段を有していることを特徴とする捩じり加振機。Claim 1: A first electric motor, a second electric motor, a locking device for locking one end of the specimen and the shaft of the first electric motor, and the other end of the specimen and the shaft of the second electric motor. a first inverter that performs speed feedback control of the first electric motor; a second inverter that performs speed feedback control of the second electric motor; and a speed command given to the first inverter. A torsional vibration exciter including a vibration command device that varies the vibration with respect to the second inverter, characterized in that the torsion vibration exciter has a synchronization means for synchronizing the rotation angles of both the electric motors. Shaking machine.
動機のそれぞれ回転軸に連結されたシンクロ電機である
ことを特徴とする請求項1または2記載の捩じり加振機
。2. The torsional vibration exciter according to claim 1, wherein the synchronizing means is a synchronized electric machine connected to the rotating shafts of the first electric motor and the second electric motor, respectively.
の一端側と上記第1の電動機の軸とをロックするロック
装置とこの供試体の他端側と上記第2の電動機の軸とを
ロックするロック装置と、上記第1の電動機を速度フィ
ードバック制御する第1のインバータと、上記第2の電
動機のトルクを制御する第2のインバータと、上記第2
のインバータに基準トルク指令を与える基準トルク指令
器と、上記第2のインバータに変動トルク指令を与える
加振指令器とを備えることを特徴とする捩じり加振機。3. A first electric motor, a second electric motor, a locking device for locking one end of the specimen and the shaft of the first electric motor, and the other end of the specimen and the shaft of the second electric motor. a lock device for locking the first electric motor, a first inverter for controlling the speed feedback of the first electric motor, a second inverter for controlling the torque of the second electric motor, and a second inverter for controlling the torque of the second electric motor;
A torsional vibration exciter comprising: a reference torque command device that gives a reference torque command to the second inverter; and a vibration command device that gives a variable torque command to the second inverter.
の一端側と上記第1の電動機の軸とをロックするロック
装置とこの供試体の他端側と上記第2の電動機の軸とを
ロックするロック装置と、上記第1の電動機を速度フィ
ードバック制御する第1のインバータと、上記第2の電
動機を速度フィード制御する第2のインバータと、上記
両インバータに基準速度指令を与える基準速度指令器と
、両インバータのうちの一方のインバータに加振指令を
与える加振指令器、上記両電動機の回転角を同期化する
同期手段、この同期手段を電気的に開放するための第1
のスイッチ、上記一方のインバータへ基準トルク指令を
与える上記トルク指令器と、上記一方のインバータへ上
記基準速度指令器とトルク指令器とを切換え接続する第
2のスイッチとを備え、上記加振指令器は変動トルク/
変動速度指令信号を切換出力可能であることを特徴とす
る捩じり加振機。4. A first electric motor, a second electric motor, a locking device for locking one end of the specimen and the shaft of the first electric motor, and the other end of the specimen and the shaft of the second electric motor. a first inverter that performs speed feedback control of the first electric motor; a second inverter that performs speed feed control of the second electric motor; and a standard that provides a reference speed command to both of the inverters. a speed command device, a vibration command device for giving a vibration command to one of the two inverters, a synchronization means for synchronizing the rotation angles of the two electric motors, and a first one for electrically opening the synchronization means.
a switch, the torque command device for giving a reference torque command to the one inverter, and a second switch for switching and connecting the reference speed command and the torque command to the one inverter; The device has variable torque/
A torsional vibration exciter characterized by being capable of outputting a variable speed command signal by switching.
Priority Applications (1)
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CN103162957A (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-19 | 上海电气集团股份有限公司 | Magnetic gear testing platform |
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