SU1325314A1 - Стенд дл испытани трансмиссий транспортных средств - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытани х трансмиссий. Цель изобретени  - снижение материалоемкости стенда. Регулируемый привод кинематически соединен с ведущим валом I испытываемой трансмиссии 2. Тормозной генератор 10 кинематически соединен с ведомым валом 6 испытываемой трансмиссии 2, электродвигатель 11 установлен в кинематической цепи между регулируемым приводом и испытываемой трансмиссией 2. Тормозной генератор 10 и электродвигатель 11 выполнены в виде синхронных машин с различным шагом пар полюсов и с продольными 12, 13 и поперечными 14, 15 обмотками возбуждени . Оси продольной 12 и поперечной 14 обмоток возбуждени  тормозного генератора 10 совме- ш,ены с ос ми продольной 13 и поперечной 15 обмоток возбуждени  электродвигател  11. Статорные обмотки тормозного генератора 10 и электродвигател  11 св заны силовой цепью дл  образовани  замкнутого контура. Передаточное число кинематической цепи между электродвигателем 11 и тормозным генераторо.м 10, включающей испытываемую трансмиссию 2 и коробку 8 передач , обратно пропорционально отношению чисел пар полюсов электродвигател  11 и тормозного генератора 10. Продольные обмотки 12, 13 возбуждени  соединены параллельно согласно, поперечные обмотки 14, 15 возбуждени  - параллельно встречно. Система управлени  содержит датчик крут щего момента на ведомом валу 6, блок 16 задани  нагрузок, сумматор 17, первый 19. и второй 20 функциональные преобразователи, выходные сигналы которых сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°, первый 21 и второй 22 блоки умножени , первый 23 и второй 24 усилители и первый 25 и второй 26 блоки согласовани . Выход первого усилител  23 подключен к продольной обмотке 12 возбуждени  тормозного генератора 10 и через первый блок 25 согласовани  - к продольной обмотке 13 возбуждени  электродвигател  11. Выход второго усилител  24 подключен к поперечной обмотке 14 возбуждени  тормозного генератора 10 и через второй блок 26 согласовани  - к поперечной обмотке 15 возбуждени  электродвигател  11. 1 ил. S (Л со ГчЭ СП 00

Description

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытании трансмиссий.

Цель изобретени  - снижение материалоемкости .

На чертеже изображена блок-схема стенда.

Стенд содержит регулируемый привод, кинематически соединенный с ведущим валом 1 испытываемой трансмиссии 2 и включающий асинхронный электродвигатель 3, статорные обмотки которого подключены к сети переменного тока через преобразователь 4 частоты, вход которого подключен к задатчику 5 скорости вращени . Ведомый вал 6 испытываемой трансмиссии 2 соединен с ведущим валом 7 коробки 8 передач, ведомый вал 9 которой соединен с валом тормозного генератора 10. Электродвигатель 11 установлен в кинематической цепи между испытываемой трансмиссией 2 и асинхронным электродвигателем 3. Тормозной генератор 10 и электродвигатель 11 выполнены в виде синхронных мапшн с различным числом пар полюсов и с продольными 12, 13 и поперечными 14, 15 обмотками возбуждени . Оси продольной 12 и поперечной 14 обмоток возбуждени  тормозного генератора 10 совмещены с ос ми продольной 13 и поперечной 15 обмоток возбуждени  электродвигател  11. Статорные обмотки тормозного генератора К) и электродвигател  1 св заны силовой цепью дл  образовани  замкнутого контура. Передаточное число кинематической цепи между электродвигателем 11 и тормозным генератором 10, включающей иснытываемую трансмиссию 2 и коробку 8 передач, обратно пропорционально отнощению чисел пар полюсов электродвигател  11 и тормозного генератора 10. Продольные обмотки 12 и 13 возбуждени  соединены параллельно согласно, поперечные обмотки 14 и 15 возбуждени  соединены па10

15

и 20

25

30

35

обмотке 12 возбуждени  тормозного генератора 10 и через первый блок 25 согласовани  - к продольной обмотке 13 возбуждени  электродвигател  11. Выход второго усилител  24 подключен к поперечной обмотке 14 возбуждени  тормозного генератора 10 и через второй блок 26 согласовани  - к поперечной обмотке 15 возбуждени  электродвигател  11. Первый 19 и второй 20 функциональные преобразователи могут быть выполнены, например, в виде синусно- косинусных вращающих трансформаторов. Первый 25 и второй 26 блоки согласовани  представл ют собой масштабные преобразователи .

При включении асинхронного электродвигател  3 углова  скорость la,, вращени  электродвигател  11 и ведущего вала 1 испытываемой трансмиссии 2 определ етс  выражением гу„ и7„ (1-S), углова  скорость ш-,0 вращени  тормозного генератора 10 -- выражением w,i, ur,,-K, а углова  скорость ш„ вращени  магнитного пол  ста- торных обмоток - выражением , где S - скольжение асинхронного двигател ; f - частота выходного напр жени  преобразовател  4 частоты, задаваема  задат- чиком 5 скорости вращени ; Р - число нар полюсов асинхронного двигател ; К , - обилий коэффициент передачи испытываемой трансмиссии и коробки передач; Pj - число пар полюсов электродвигател  11; Р, - число пар полюсов тормозного генератора 10. В равновесных режимах сигнал с выхода блока 16 задани  нагрузки равен сигналу с выхода датчика 18 крут щего момента. При изменении уровн  сигнала на выходе блока 16 задани  нагрузки на выходе сумматора 17 по вл етс  сигнал, поступающий на входы первого 19 и второго 20 функциональных преобразователей и на вторые входы первого 21 и второго 22 блоков умножени . Сигналы с выходов перраллельно встречно. Система управлени  со- 40 вого 19 и второго 20 функциональных преобдержит блок 16 задани  нагрузки, сум.матор 17, один вход которого подключен к блоку 16 задани  нагрузки, датчик 18 крут щего момента , установленный на ведомом валу 6 испытываемой трансмиссии 2 и подключенный к друго.му входу су.мматора 17, первый 19 и второй 20 функциональные преобразователи , выходные сигналы которых сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°, подключенные к выходу сумматора 17, первый 21 и второй 22 блоки у.миожени , первые входы которых подключены к выходам соответственно первого 19 и второго 20 функциональных преобразователей, вторые входы - к выходу сумматора 17, первый 23 и второй 24 усилители, входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго 22 блоков умножени , и первый 25 и второй 26 блоки согласовани . пер- ВО1Ч) усилител  23 подключен к продольной

разователей, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°, поступают на первые входы первого 21 и второго 22 блоков умножени . В результате на выходах первого 23

,, и второго 24 усилителей по вл етс  из.мен - ющеес  по времени напр жение, что приводит к изменению токов в продольных 12, 13 и поперечных 14, 15 обмотках возбуждени  обеих синхронных ма1пин 10 и 11. Изменение токов в продольных 12, 13 и поперечных 14,

50 15 обмотках возбуждени  происход т до тех пор, пока сигнал с выхода датчика 18 крут щего момента не сравн етс  с заданной точностью с сигнало.м блока 16 задани  нагрузке. При это.м установившиес  токи в продольных 12, 13 и поперечных 14, 15

55 обмотках возбуждени  сдвигаютс  фазе относительно друг друга на 90°.

При наличии тока в обмотках возбуждени  обеих синхронных машин в их статор

10

15

20

25

30

35

обмотке 12 возбуждени  тормозного генератора 10 и через первый блок 25 согласовани  - к продольной обмотке 13 возбуждени  электродвигател  11. Выход второго усилител  24 подключен к поперечной обмотке 14 возбуждени  тормозного генератора 10 и через второй блок 26 согласовани  - к поперечной обмотке 15 возбуждени  электродвигател  11. Первый 19 и второй 20 функциональные преобразователи могут быть выполнены, например, в виде синусно- косинусных вращающих трансформаторов. Первый 25 и второй 26 блоки согласовани  представл ют собой масштабные преобразователи .

При включении асинхронного электродвигател  3 углова  скорость la,, вращени  электродвигател  11 и ведущего вала 1 испытываемой трансмиссии 2 определ етс  выражением гу„ и7„ (1-S), углова  скорость ш-,0 вращени  тормозного генератора 10 -- выражением w,i, ur,,-K, а углова  скорость ш„ вращени  магнитного пол  ста- торных обмоток - выражением , где S - скольжение асинхронного двигател ; f - частота выходного напр жени  преобразовател  4 частоты, задаваема  задат- чиком 5 скорости вращени ; Р - число нар полюсов асинхронного двигател ; К , - обилий коэффициент передачи испытываемой трансмиссии и коробки передач; Pj - число пар полюсов электродвигател  11; Р, - число пар полюсов тормозного генератора 10. В равновесных режимах сигнал с выхода блока 16 задани  нагрузки равен сигналу с выхода датчика 18 крут щего момента. При изменении уровн  сигнала на выходе блока 16 задани  нагрузки на выходе сумматора 17 по вл етс  сигнал, поступающий на входы первого 19 и второго 20 функциональных преобразователей и на вторые входы первого 21 и второго 22 блоков умножени . Сигналы с выходов пер40 вого 19 и второго 20 функциональных преобразователей , сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°, поступают на первые входы первого 21 и второго 22 блоков умножени . В результате на выходах первого 23

, и второго 24 усилителей по вл етс  из.мен - ющеес  по времени напр жение, что приводит к изменению токов в продольных 12, 13 и поперечных 14, 15 обмотках возбуждени  обеих синхронных ма1пин 10 и 11. Изменение токов в продольных 12, 13 и поперечных 14,

0 15 обмотках возбуждени  происход т до тех пор, пока сигнал с выхода датчика 18 крут щего момента не сравн етс  с заданной точностью с сигнало.м блока 16 задани  нагрузке. При это.м установившиес  токи в продольных 12, 13 и поперечных 14, 15

5 обмотках возбуждени  сдвигаютс  фазе относительно друг друга на 90°.

При наличии тока в обмотках возбуждени  обеих синхронных машин в их статорных обмотках под действием результирующих магнитных токов Ф, и Ф навод тс  ЭДС Е, и EJ,. Частота этих ЭДС одинакова, так как угловые скорости вращени  синхронных мащин обратно пропорциональны числу пар полюсов. Дл  разнотипных синхронных мащин с различными-характеристиками обмоток возбуждени  за счет блоков 25 и 26 согласовани  обеспечиваетс  равенство магнитных потоков Ф1 Фг Ф. При этом Е, . Момент, развиваемый синхронными мащинами, определ етс  выражением М ЗЕ sin29/(2urxc), где х. - синхронное сопротивление; 2в - угол между направлени ми результирующих магнитных потоков обеих синхронных мащин. При этом момент, развиваемый синхронными мащинами, зависит от величины Ф результирующих магнитных потоков, определ ющей величину Е, и от угла 26 между ними. Магнитный поток ФПР продольной обмотки возбуждени  синхронной мащины и магнитный поток Фпоп поперечной обмотки возбуждени  определ етс  выражением Фпр Фсо50; Флоп Ф зтЭ, т. е. величины результирующих магнитных потоков и угол между ними определ ютс  соотнощением токов в поперечной и продольной обмотках возбуждени . При этом одна синхронна  мащина работает в режиме генератора, а друга  - в режиме двигател , и электромагнитные моменты синхронных мащин направлены навстречу друг другу. В результате противоположного направлени  электромагнитных моментов синхронных машин испытываема  трансмисси  2 нагружаетс  крут щим моментом. Благодар  выполнению тормозного генератора 10 и электродвигател  11 в виде синхронных мащин снижаетс  материалоемкость стенда.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стенд дл  испытани  трансмиссий транспортных средств, содержащий регулируемый привод, кинематически соедин емый ведущим валом испытываемой трансмиссии, коробку передач, ведущий вал которой кинематически соединен с ведомым валом испытываемой трансмиссии, тормозной генератор , кинематически соединенный с ведомым залом коробки передач, электродвигатель , кинематически соединенный с ведущим валом испытываемой трансмиссии и электрически св занный силовой цепью с тормоз- ным генератором и систему управлени , имеющую блок задани  нагрузки сумматора, один вход которого подключен к блоку задани  нагрузки, датчик крут щего момента, св занный с ведомым вало.м испытываемой

   Q трансмиссии и подключенный и другому входу сумматора, и первый и второ й усилители , отличающийс  тем, что, с целью снижени  материалоемкости, тормозной генератор и электродвигатель выполнены в виде синхронных мащин с разным чистом пар 5 полюсов и с продольной и поперечной обмотками возбуждени , а система упраачени  снабжена подключенными к выходу сумматора первым и вторым функциональным преобразовател ми , выходные сигналы кото„ рых сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°, первым и вторым блоками умножени , первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго функциональных преобразователей, вторые входы - к выходу сумматора, а вы5 ходы - к входам соответственно первого и второго усилителей, и первым и вторым блоками согласовани , при этом оси продольной и поперечной обмоток возбуждени  одной синхронной мащины совмещены с ос ми продольной и поперечной обмоток возбуждени  другой синхронной мащины, продольные обмотки возбуждени  обеих синхронных мащин соединены параллельно согласно , поперечные обмотки возбуждени  обоих синхронных мащин соединены паралг лельно-встречно, выход первого усилител  подключен к продольной обмотке возбуждени  одной синхронной машины и через первый блок согласовани  - к продольной обмотке возбуждени  другой синхронной машины, и выход второго усилител  подклю0 чен к поперечной обмотке возбуждени  одной синхронной машины и через второй блок согласовани  - к поперечной обмотке возбуждени  другой синхронной мащины, а передаточное число кинематической св зи

   5 между обеими синхронными машинами обратно пропорционально отнощению чисел их пар полюсов.