SU1597640A1 - Нагрузочное устройство с имитатором момента инерции - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению. Цель изобретени  - повышение производительности за счет расширени  диапазона регулировани  момента инерции. Сигнал с датчика 3 скорости поступает на вход переключател  4, где сравниваетс  с сигналом с задатчика 9 скорости. Сигнал с вычитающего элемента 5, соединенного с выходами переключател  4, через регулируемый усилитель 6 и сумматор 7 поступает на вход электромагнитного нагрузочного элемента 1. Коэффициент передачи задаетс  регулируемым усилителем 6, а направление регулировки в сторону увеличени  или уменьшени  момента сопротивлени  - переключателем 3. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машшот строению и может быть использовано в качестве регул тора момента инерции при динамических испытани х дни- гателей посто нного тока..

Цель изобретени  - повышение производительности при испытании двигателей посто нного тока путем расширени  диапазона регулировани  момен- та инерции

На фиго 1 представлена функциональна  схема нагрузочного устройства; иа фиг о 2 - семейство механических характеристик двигател  посто нного тока,

Устройство содер а1Т электромагнитный нагрузочньй,-,лемент 1 5 гханичес ки св занный с испытываемым двигател 2 посто нного тока (ДПТ), последовгГтельно соединенные датчик 3 скорости закрепленный на валу ДПТ 2, переключатель 4, вычитающий элемент 5, вто рой вход- которого соединен с вторым выходом переключател  4, регулируемы усилитель 6 и сумматор 7, выход которого соединен с входом электромагнитного нагрузочного элемента , за.- датчик 8 момента, выход которого ре динен с вторым входом сумматора 7 и задатчик 9 скорости, вьгход которого соединен с вторым входом переключател  4 о

Устройство работает следующим

образомо,

.Электромагнитный нагрузочный элемент 1 закрепл ют вместе с датчиком 3 скорости, папр-ан&р тахометрическо- го типа, на валу испытьшаемого ДПТ 2 На фиг о2 изображено семейство механических характеристик ДПТ 2 независимого возбуждени , где сопротивление  корной цепИо В общем случае, при динамических, испытани х .ДПТ 2, например при использовании процесса разгона двигател , со стороны нагрузочного устройства должен действовать заданный статический момент М, при этом двигатель разгон етс  до.установившейс  скорости U Дл  ДПТ 2 справедлива следующа  система уравнений и 1Кц ,+ с и;

(1

М

М где и

т odt

м,.+ ci

-напр жение «а  коре Двигатл , В; .

-ток  кор  двигател , Aj

t

R.д- сопротивление  корной цепи, ч л . Ом;

с - коэффициент пропорциональности , В.с/рад; OJ скорость вращени  ротора

цвигател , c-t ; М - вращающий момент двигател ,

Н.м;

М - статический момент сопротивлени  на валу двигател , 1 - суммарный момент инерции,

приведенный к валу двигател ,

Если М не зависит от скорости с), решение системы (1) относительно дает известный экспоненциальный он разгона двигател :

), , (2)

где t

-.врем , с;

/с - электромеханическа  посто нна  времени, с; W(, - установивша с  скорость

вращени , с- о

Если в процессе разгона двигател  величина М будет измен тьс  в соответствии с законом

MC + К(а;- Ы) + М, (3) где К - коэффициент пропорциональности , Н-м-с;

Mj,j- заданный момент сопротивлени , который должен действовать на вал двигател  .по : окончании разгона. Им, то, рещив систему (1) с учетом (3), получают i /т

ЫЫс(1 - е ), (4) . т

где посто нна  времени разгона двгател  при peaI -

лизации закона

(3), с.

Из (4) следует, что изменение величины Mj- в соответствии с законом (3) обеспечивает уменьшение или увеличение электромеханической посто нной времени Т в (1 ± раз

что эквивалентно уменьшению или уве- личению момента инерции I(j в

/, ККиЯч

(1 + j) раз,так как

К RU,

с

.IX

1 t -::i

55

loRuHIc

где

-ft

J.

lo

, К Кц  1 + .

- момент инерции

при реализации закона (2), зависит от коэффициента К при Rijj const; с « const.

Таким образом, регулирование момента инерции может осуществл тьс  регулированием величины К, если в процессе разгона двигател  мрмент сопротивлени  М., будет измен тьс  в соответствии с законом (ЗУо

Пусть испытываетс  ДПТ 2, механическа  характеристика которого изображена на фиг о 2 при R(j((j ЯцрЗ По окончании разгона к двигателю должен быть приложен момент сопротивлени  MCS, при этом двигатель разгон е с  до установившейс  скорости tUc

Перед началом испытани  выходное напр жение падатчика 9 скорости должно соответствовать величине установи

коном (3)а При этом момент инерции на валу ДОТ 2 определ етс , согласно (5), выражением

./ If

i . - с«

(7)

и может регулироватьс  изменением величины коэффициента К в регулируе- MOM усилителе 6 в сторону уменьшени . Чтобы величина (w-aic) + + М J J не прин ла отрицательного значени , необходимо ограничить максимальное значение величины К:

к- LLy

м«кс ои

Таким образом, коэффициент К регулируетс  от при этом 1 IJwctKc, до К Р 1е

I .

КмйкЛ

с«

в положении 2 переключател  4 электромагнитному нагрузочгюму

шейс  скорости си по фиг.2, пусть это напр жение будет U С tUc.l Кроме того, выходное напр жение задатчика 8 момента должно соответствовать величине заданного момента сопротивлени  Мез по фиг.2, т.е„ быть равным

При вращении вала ДПТ 2 со ско- . ростью (jO на выходе датчика 3 скорости по вл етс  напр жение , пропорциональное скорости вращени  и):

)l CW,(б)

где с const, коэффициент передачи датчика 3 скорости. В-с. Пусть дл  простоты изложени  с 1, т.е UC -w)o

Б положении 1 переключател  4

т I о

1мо,кс ------g- .

п -г

напр жение на выходе вычитающего элемента 5 равно иС+ (,) и поступает на регулируемый усилитель 6,

коэффшшент передачи которого К регу-45 Таким образом, предлагаемое устлируетс  в определенных пределах;ройство позвол ет регулировать мотаким образом, .на выходе регулируемо-мент инерции при испытани х двигатего усилител  б напр жение равно ..лей посто нного тока как вверх от

иС+К(а)- Ш с) и, прикладываетс  .величины 1 в положении 2 переклю- к входу сумматора 7, на выходе которо-50 чател  4 (фигЛ), так и вниз от

го образуетс  напр жение иС+К(1

- в положении 1 переключател  4

-OJj Мр 1. В процессе разгона ДПТ 2- к электромагнитному нагрузочному элементу 1 поикладьшаетс  напр жение и С+К(и; -Ц:) .- МсзЗ, т,ео МО- мент сопротивлени  на валу ДПТ 2, пропорциональный напр жению возбуждени , измен етс  в соответствии с за25 элементу 1 прикладываетс  напр жение (J. - uJc) + McaJ j тогда момент инерхщи на валу ДПТ 2 согласно (5) равен

1 -If

30 , KR

5

и может регулироватьс , как и в предыдущем случае, изменением величины К, но в сторону увеличени  о Чтобы знаменатель этого выражени  не стал отрицательным, необходимо, чтобы

---- / 1 Т Р 1

Q I , т о е. к

.с

(S)

Коэффициент К в данном дО Лируетс  от , при этом до К (,, при этом

т I о

1мо,кс ------g- .

п -г

- в положении 1 переключател  4.

Возможность регулировки момента инерции в сторону как уменьшени , так 55 и увеличени  позвол ет увеличить

производительность испытаний, так как исключает необходимость замены нагрузочного элемента при малых моментах инерщшо

Claims (1)

1. Формула изобретен и  

   Нагрузочное устройство с имита- тором момента инерции, содержащее электромагнитный нагрузочный элемент, механически св занный с испытываемым двигателем посто нного тока, распо- ложенный на валу последнего датчик скорости и регулируемый усилитель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности, оно снабжено задатчиком скорости, выГ

   I

   (i)

   300

   100

   /1

   f

   О

   ZO

   Редактор ЕоПапп

   Составитель ГОоКруглов

   Техред Л.Олийиык , Корректор С«Шевкун

   Заказ 3045

   Тираж 446

   ВНИИГШ Государственного комитета по изобретени м н открыти м при ГКНТ СССР , 11.3035, Москйа, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   читающим элементом, выход которого соединен с входом регулируемого уси- лител , переключателем, входы которого соединены с выходами датчика скорости и задатчика скорости, а выходы - с входами вычитающего элемента, задатчиком момента и сумматором, входы которого соединены с выходами регулируемого усилител  и задатчика момента, а выход - с входом электромагнитного нагрузочного элемента

   0,10м

   30 Мр Фиг.г

   4г(7

   50 М,ИМ

   Подписное