JPS6186631A

JPS6186631A - 動力伝達機構の試験装置

Info

Publication number: JPS6186631A
Application number: JP59207050A
Authority: JP
Inventors: Suminori Itano; 板野　純典; Morio Amano; 天野　守雄
Original assignee: Nishishiba Electric Co Ltd
Current assignee: Nishishiba Electric Co Ltd
Priority date: 1984-10-04
Filing date: 1984-10-04
Publication date: 1986-05-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野１本発明は動力伝達機構、特にエンジン等の往復機関の動
力伝達をおこなう動力伝達機構の試験装置に関する。

［発明の技術的背日とその問題点］一般にこの種の試験装置は、第４図に示すように騒音、
制御性等の問題からエンジン等の往復機関を使用しない
で、電動機を動力源として使用している。すなわち、第
４図において、１は被試験機の動力伝達機構、２は動力
伝達機構１を駆動する直流電動機、３は直流型ＩＪＪＪ
機２の供給電力を制御する制御装置、４は制御装置３に
制御信号を送り、直流電動機２の速度制御をおこなう速
度制御回路、５は動力伝達機構１を介し直流電動機２の
動力を吸収する動力吸収装置である。

このように構成した試験装置は、直流電動機２によって
動力が動力伝達機構１に与えられ、動力吸収装置５によ
って動力伝達機構１から伝わる動力を吸収覆るので、動
力伝達機構１は実際に動力を伝達する条件となり動力伝
達機構１の試験ができる。

ところで、このような試験装置は、直流電動機２の発生
トルクが往復機関に比べて平滑であるため、実際に柱１
ｊＪ　＊　Ｉｌｉ、Ｉで試験した場合より６動力伝達１
幾描１に加わるス１−レスが小さくなる。つまり、往復
機関で駆動した場合は、トルクの脈動が大きいので、こ
のような制御の直流電動機２による駆動では、動力伝達
機構１の試験装置としては現実性に欠り、この意味にお
いて従来の直流電動機２による試験装置は十分な特性を
有していたとはいえず、＋ｉ復機関により近い特性の試
験装置が望まれていた。

［発明のｌ］的１本発明の目的は、電動）幾によっても往復機関で動力伝
達機構を駆動しているかのごとく近い特性の試験がおこ
なえる動力伝達機構の試験装置を提供することにある。

［発明の概要］本発明による動力伝達機構の試験装置は、被試験機の動
力伝達機構を駆動する電動機の定速度制御系の回転速度
偏差信号に周波数および振幅可変の脈動信号を重畳する
脈動信号発生系を設けたことを特徴とづるものである。

［発明の実施例］以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

第１図において、１１は被試験機の動力伝達機構、２１
は動力伝達機構１１を駆動する誘導電動機、５１は動力
伝達機構１１を通して誘導電動機２１の動力を吸収する
動力吸収装置で、図示していない制御装置によって動力
吸収量即ち、負荷量を自由に設定できるものである。

３１は交流電源、３２は電流制御回路４８によって制御
され、交流電源３１から供給される交流電力を電流制御
して直流電力に変換するコンバータ、３３はコンバータ
３２からの直流電流を平滑する直流リアクトル、３４は
インバータ制御回路４９によって制御され、コンバータ
３２から出力される直流電力を周波数および位相制御し
て交流電力に変換する電流制御形インバータ（インバー
タと略す）で、誘導電動機２１はこの電流、周波数、位
相制御されたインバータ３４の出力電力でもって駆動さ
れる。３５はコンバータ３２の入力電流を検出する変流
器で、この変流器３５で検出された検出電流は電流制御
回路４８にフィードバックされ、入力設定値に対して］
ンハータ３２の出力電流を追従制御する、いわゆる電流
制御マイナーループを構成している。

２２は誘導電動別２１の回転速度を検出し、その速度に
比例した周波数のパルスを発生するパルス発生器、４２
はパルス発生器２２の出力信号をその周波数に比例した
電圧に変換するＦ−Ｖ変換回路、４１は誘導電動（幾２
１の回転速度を設定し、それに応じた出力信号を発する
速度設定器、４３は速度設定器４１の出力信号とＦ−Ｖ
変換回路４２の出力信号とを比較し、その偏差分を増幅
する偏差増幅回路、４４ｔ、Ｌ脈動Ｊる出力信号を発生
する脈動信号発生回路で、４５ａはその脈動信号の周波
数を設定する脈動周波ｖｌ設定器、４５ｂは同じく脈動
信号の振幅を設定する脈手几振幅設定器である。

４６は偏差増幅回路４３の出力信号に脈動信号発生回路
４４の出力信号を重畳する加算回路、４７は加算回路４
６の出力信号とパルス発生器２２の出力信号とを入力し
、誘導電動機２１の発生トルクが加算回路４６の出力信
号に追従するように誘導電動機２１の瞬時瞬時の１次電
流指令信号および周波数指令信号、位相指令信号を演算
するベクトル制御回路で、このベクトル制御回路４７は
公知のものであるので詳細な説明は省略する。

４８はベクトル制御回路４７の１次電流指令信号を入力
し、コンバータ３２を制御する電流制御回路で、これに
よってコンバータ３２の出力電流、即ち、誘導電動機２
１の１次電流の大きさが制御される。４９はベクトル制
御回路４７の周波数指令信号および位相指令信号を入力
しインバータ３４を制御するインバータ制御回路で、こ
れによってインバータ３４の出力周波数、および位相、
即ち、誘導電動機２４の周波数および位相が制御される
。

しかして、このように構成した試験装置は、誘導電動機
２１の回転速度がパルス発生器２２およびＦ−■変換回
路４２を介して速度設定器４１の設定信号と比較され、
その偏差が誘導電動機２１のトルク指令として加算回路
４６に出力される。一方、加算回路４６には脈動信号発
生回路４４から各設定器４５ａ、４５、ｂにより設定さ
れた周波数と振幅の脈動信号が入力されるため、加算回
路４６は偏差増幅回路４３のトルク指令信号にこの脈動
信号を加算し、脈動トルク指令としてベクトル制御回路
４７へ出力する。

このようにして脈動信号が加算されたトルク指令信号は
、ベクトル制御回路４７でベクトル演算され、誘導電動
機２１の瞬時瞬時の１次電流指令信号および周波数、位
相指令信号に変換される。変換された各指令信号は、各
々電流制御回路４８、インバータ制御回路４９を介して
］ンバータ３２、インバータ３４を制御し誘導電動機２
１に供給される交流電流を制御する。

ここで、ベクトル制御回路４７は脈動信号発生回路４４
から発せられる脈動信号を含むトルク指令信号に誘導電
動機２１が追従するように誘導電動機２１の瞬時瞬時の
１次電流指令信号および周波数指令信号、位相指令信号
を演算するため、誘導電動機２１の平均回転速度は速度
設定器４１の設定信号に追従しながら、同時に発生トル
クは脈動信号発生回路４４の脈ＩＪ）　ｆ言号に追従す
る。

従って、誘導電動機２１は脈動信号発生回路４４から発
生する脈動信号に応じた脈動トルクを生じ、口の誘導電
動機２１で駆動される動力伝達機構１１には実際に往復
機関ぐ試験した場合と同様のストレスか働き、往復機関
により近い特性の試験装置を得ることができる。尚、誘
導電動機２１に生ずる脈動トルクは脈動周波数設定器４
５ａおよび脈動振幅設定器４５ｂによってその周波数、
振幅を可変できることは今までの説明で明らかであろう
。

次に本発明の骨子となる部分の構成要素について具体的
に説明する。偏差増幅回路４３の具体的構成例を第２図
に示】゛。第２図において、Ｒ４３１は速度設定器４１
からの速度設定電圧Ｅ１が印加される入力抵抗器、Ｒ４
３２はＦ−Ｖ変換回路４２からの速度帰還電圧Ｅ２が印
加される入力抵抗器、Ｒ４３３は速度制御の精度を決定
する抵抗器、Ｒ４３４およびＣ４３１は速度制御を安定
させるために安定化回路を構成する抵抗器およびキャパ
シタ、０Ａ４３は演算増幅器である。

第２図に示す回路は、いわゆる位相遅れ補償を施した比
例制御回路を構成する反転増幅回路であり、通常のサー
ボ系に広く使用されているものであり、その機能は２つ
の入力抵抗Ｒ４３１とＲ４３２を等しく選んでおけば各
々の入力電圧Ｅ１とＲ２の嘔節を増幅してＲ３をその出
力に発生する。本実施例の場合は速度設定電圧と速度帰
還電圧の偏差を増幅した電圧を平均トルク指令電圧とし
て発生する。

抵抗Ｒ４３４およびキャパシタＣ４３１の安定化回路は
、目的に応じて最適の値が選ばれるが、本実施例の場合
は誘導電動１ｆｉ２１の発生する脈動トルクと機械系の
ＧＤ２で決まる回転速度の脈動に対しては応答しないよ
う十分大きい時定数となるように選ぶへきである。これ
は定速度制御系が電動機の平均回転速度を速度設定器で
設定される値に保ちつつ回転速度の脈動には応答させな
いために必要な条イ’ｔである。

加算回路４６は具体的構成例を第３図に示ず。第３図に
おいてＲ４６１は偏差増幅回路４３の出力電圧づなわら
平均トルク指令電圧Ｅ３が印加される入力抵抗器、Ｒ４
６２は脈動信号発生回路４４の出力電圧、すなわち脈動
トルク指令電圧Ｅ４が印加される入力抵抗器、Ｒ４６３
は加算回路のゲインを決定する抵抗器、ＯＡ　４６は演
算増幅器であり、その出力に合成トルク指令信号Ｅ５を
発生する。

この回路はいわゆる加算増幅回路と呼ばれている反転増
幅回路で、入力電圧Ｅ３、Ｒ４と出力電圧Ｅ５の間には
次の関係がある。

今、Ｒ４６１＝Ｒ４Ｇ２　＝Ｒ４６３に選べば次のよう
になる。

Ｒ５＝（Ｒ３＋Ｅ４　）すなわち、入力電圧Ｅ３とＲ４を加算した値がその出力
に発生するので加算回路が構成される。を性の反転は♂
１制御装置の全体を考慮して設計することにより問題と
ならない。脈動信号発生回路４４は可変周波数発振器、
例えばＣＲ発振器と抵抗分圧器で実現できる。脈動トル
ク指令電圧の周波数設定抵抗器４５ａで発振器の周波数
を変化させて調整し、脈動トルク指令電圧の１辰幅は脈
動振幅設定抵抗器４５ｂて、抵抗分圧器の分圧比を変化
させて調整する。

以上のように各構成要素を実施することにより、電動機
の平均回転速度を設定値に保らつつ、かつ脈動トルクを
発生させ、これを被試験機の動力伝達門構に加えること
ができる。

５ｔ′だ、前述の実施例では電流制御形インバータを使
用しＩこベクトル１ｉｆＩ陣による誘導電動機の場合を
説明したが、なにもこれに限るものではなく、要は回転
速度の偏差信号に脈動信号を千畳させ、これによ−）で
駆動される電動機であればサイリスタモータ等を用いて
もよい。

［発明の効果］以上述べたように電動機を使用して往復は閉駆動の場合
に近い脈動トルクの条件下で動力伝達機構の試験を行な
うことが可能となるので、より現実に即した試験ができ
る。また、脈動信号発生回路の各々設定器により電動機
に発生ずる脈動トルクに周波数および振幅を自由に設定
できるので試験に対する自由度が大きく能率もよくする
ことができる等の効果がある。このように本発明は試験
技術の向上に極めて有効であり、その工業的価値は大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による動力伝達機構の試験装置の一実施
例を示ずブロック構成図、第２図および第３図は本発明
に使用する偏差増幅回路および加算回路を示す回路図、
第４図は従来の動力伝達は構の試験装置を示すブロック
構成図である。１１・・・動力伝達機構２１・・・誘導電動機２２・・・パルス発振器３２・・・コンバータ３４・・・インバータ４２・・・Ｆ／Ｖ変換器４３・・・偏差増幅回路４４・・・脈動信号発生回路４６・・・加算回路４１・・・ベクトル制御回路４８・・・電流制御回路４９・・・インバータ制御回路５１・・・動力吸収装置（８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１
名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被試験機の動力伝達機構を駆動する電動機と、前
記電動機を定速度制御する定速度制御系と、前記電動機
の動力を動力伝達機構を介して吸収する動力吸収装置と
を備え、前記定速度制御系の回転速度偏差信号に周波数
および振幅可変の脈動信号を重畳する脈動信号発生系を
設けた事を特徴とする動力伝達機構の試験装置。
（２）被試験機の動力伝達機構を駆動する電動機は、交
流電力でコンバータおよびインバータを通して付勢され
、ベクトル制御される誘導電動機であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の動力伝達機構の試験装置
。