Устройство для испытания блока гистерезисных электромагнитных муфт

Устройство для испытания блока гистерезисных электромагнитных муфт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРСЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ БЛОКА ГИСТЕРЕЗИСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МУФТ, который выполнен по крайней мере из двух муфт с обмотками управления , содержащее приводной двига- . тель, предназначенный для соединения с ведущими полумуфтамй, имитатор нагрузки, предназначенный для соединения с ведомыми полумуфтами, источник питания, подключенный к клеммам обмотки управления одной из муфт, и блок измерения частоты вращения, соединенный с регистрирующим блоком, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и надежности испытаний, блок измерения частоты вращения предназначен дАя подключения к клеммам обмотки управления второй муфты и, выполнен в виде последовательно соединенньэс формирователя прямоугольных импульсов, дифференцирующего блока, ждущего мультиW вибратора и интегратора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (г9) (3!) 4(5!) G 01 R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3585786/24-07 (22) 27.04.83 (46) 30.03.85. Бюгг. 9 12 (72) Ю.А.Ягунов, В.А.Фролов, Г.С.Зеленков и IO.M.Æèãóëèí (53) 621. 313 (088. 8)

{56) 1. Кузнецов Н.И. Испытание и эксплуатация электромуфт скольжения. М.-JI. Госэнергоиздат, 1959, 3?-41.

2. Воробьева Т.Н. Электромагнитные муфты. М., Госэнергоиздат, 1960, с. 160-161 рнс. 82. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

БЛОКА ГИСТЕРЕЗИСНЫХ ЭЛЕКТРОИАГНИТНЫХ

МУФТ, который выполнен по крайней мере Hs двух муфт с обмотками управления, содержащее приводной двигатель, предназначенный для соединения с ведущими полумуфтамИ, имитатор нагрузки, предназначенный для соединения с ведомыми полумуфтами, источник питания, подключенный к клеммам обмотки управления одной иэ муфт, и блок измерения частоты вращения, соединенный с регистрирующим блоком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьипения точности и надел ности испытаний, блок измерения частоты вращения предназначен дйя подключения к клеммам обмотки управления второй муфты и выполнен в виде последовательно соединеннь;х формирователя прямоугольных нмнульсов, дифференцирующего блока, лдущего мультивибратора и интегратора.

< 148010

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к устройствам для измерения параметров электрических машин, и предназначено для измерения параметров электромагнитных гистерезисных муфт.

Известно устройство для испытания, выполненное в виде стенда для испытаний электромуфт, содержащее приводной двигатель, два ленточных 16 тормоза для динамических нагрузок, электромагнитный колодочный тормоз и гидравлический тормоз, два тахомет-. ра для измерения числа оборотов ведущей и ведомой частей муфты и фотоэлектрический датчик для определения крутящего момента .(1) .

Недостатками известного устройства являются его сложность, а .также неудобства, возникающие при измере- р6 нии параметров муфт, связанные с необходимостью извлечения исследуемых муфт из объекта и установкой их в.измерительное устройство (стеид).

Известно также устройство для

25 испытания блока гистерезисных электромагнитных муфт, который состоит по крайней мере из двух муфт с обмотками управления, содержащее приводной двигатель, предназначенный для соединения с ведущими полумуфтами, имитатор нагрузки, предназначенный для соединения с ведомыми полумуфтами, источник питания, подключенный к,клеммам обмотки управления од- 35 ной из муфт; и блок измерения частоты вращения, соединенный с регистрирующим блоком f2j .

Известно. устройство для испытания блока двух электромагнитных гис- 4о тереэисных муфт, обмотка управления одной иэ которых подключена к источнику питания, содержит электродвигатель, имитатор нагрузки, регистрирующий блок, подключенный к двум 45 та огенераторам. Выходной вал двигателя кинематически соединен с входным валом блока муфт (с ведущими полумуфтами) и валом первого тахогенератора, а выходной вал блока 50 муфт (ведомые полумуфты) .соединен с имитатором нагрузки и валом второ. го тахогенератора. Выходы такогене-раторов подсоединены соответственно к первому и второму входам регистри-. 5$ рующего блока.. Напряжения с тахогенераторов поступают на регистрирующий блок, в качестве которого. может быть использован шлейфный или электронный осциллограф. Регистрация начала и конца разгона ведомой части муфт производится путем сравнения напряжений с тахогенераторов. В результа.те снятия показаний напряжений тахогенераторов в функции от тока в обмотке управления одной из блока муфт определяются ее рабочие характеристики, т.е. зависимости момента на выходном валу муфты от тока управления и переходные процессы при разгоне ведомой части муфты. Для снятия аналогичных характеристик второй муфты, входящей в состав блока муфт, источник питания подключают к обмотке управления этой муфты и в зависимости от тока в обмотке управления измеряют показания напряжений тахогенераторов.

Недостатком известногО устройства является его малая точность, обусловленная необходимостью сопоставления мало различающихся между собой сигналов с двух тахогенераторов, а также малая надежность вследствие примене- . ния в нем двух тахогенераторов.

Цель изобретения — повышение точности и надежности испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для испытания блока гистерезисных электромагнитных муфт, который выполнен по крайней мере нэ двух муфт с обмотками управления, содержащее приводной двигатель, предназначенный для соединения с ведущими полумуфтами, имитатор нагрузки, предназначенный для соединения с ведомыми полумуфтами, источник питания, подключенный к клеммам обмотки управления одной из муфт, и блок измерения частоты вращения, соединенный с регистрирующим блоком, блок измерения частоты вращения предназначен для подключения к клеммам обмотки, управления второй муфты и выполнен .в вйде последовательно соединенных формиро» вателя прямоугольных импульсов, дифференцирующего блока, ждущего муль- тивибратора И интегратора.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — конструкция гистерезисной муфты; ша фиг. 4 — диаграммы,.иллюстрирующие работу устройства.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) дпя измерения параметров блока 1 гшстерезисных муфт 2 и 3, обмотка

3 114801 управления одной из которых (муфты 2) подключена к источнику 4 питания, содержит электродвигатель 5, имитатор нагрузки 6 и регистрирующий блок 7. При этом входной вал 8 (ведущие полумуфты) блока 1 муфт 2 и 3 соединен с валом электродвигателя 5, а выходной вал 9 (ведомые полумуфты) — с имитатором нагрузки 6.

Блок измерения частоты вращения 10 выполнен в виде последовательно включенных формирователя 10 прямоугольных импульсов, дифференцирующего блока 11, ждущего мультивибратора 12 и интегратора 13. Вход формирователя 10 импульсов связан с обмоткой управления второй муфты 3, а выход интегратора 13 — с входом регистрирующего блока 7.

Каждая из испытуемых гистереэисных муфт 2 и 3 состоит из статора 14 с размещенной на нем обмоткой 15 управления, индуктора 16 и стакана ротора 17, выполненного из магнитотвердого материала. Если с помощью д двигателя 5 вращать ведущую полумуфту (индуктор 16) относительно ротора 17 (ведомой полумуфты) и подавать напряжение на обмотку 15 управления, то в воздушном зазоре 18

30 этой муфты возникает вращающееся магнитное поле,перемагничивающее активную часть ротора 17 (неподвижного или имеющего частоту вращения меньше, чем частота вращения индуктора 16) .

Вследствие явления магнитного запаздывания, т.е. отставания магнитного потока ротора 17 от намагничивающей силы статора 14, возникает электромагнитный момент, который увлекает

40 ротор 17 в сторону вращения индуктора 16.

Для измерения параметров муфты 2 пз блока.1 муфт в предлагаемом устройстве используется эффект наведе- 45 ния ЭДС в обмотке управления второй муфты 3 нри наличии разности в частотах вращения ведущей и ведомой частей муфт. Принцип наведения ЭДС в обмотке 15 управления без подачи на нее э0 напряжений при вращении ведущей части гистереэисной муфты относительно ведоэнФ аналогичен поведению гисте-. ,резисмого двигателя в режиме генераI тра. При этом необходимо учесть, .И что переиагничиваиие активной части

1 .ротора в гнстерезисном двигателе происходит за счет пмтаиия .обмотки

0. 4 статора 3-фазным напряжением, а в гистерезисной муфте — за счет перемещения ротора 17 и индуктора 16 относительно друг друга. При наличии скольжения между инцуктором 16 и ротором 17 происходит перемагничивание активной части ротора 17 и, следовательно, изменяется его магнитная проницаемость, что приводит к изменению магнитного потока и появлению ЭДС переменного напряжения в обмотке 15 управления. Частота изменения магнитного потока и индуктируемой в обмотке ЭДС пропорциональны разности частот вращения индуктора 16 и ротора 17. Так как число полюсов индуктора 16 гистерезисной муфты величина постоянная, то, следовательно, частота индуктируемогo напряжения в обмотке 15 управления пропорциональна относительной частоте ротора 17. В момент подачи напряжения на обмотку 15 управления муфты 2 частоты вращения. ведомых частей обеих муфт равны нулю и на обмотке 15 управления второй муфты 3 появляется напряжение переменного тока с частотой, соответствующей частоте вращения ведущей части блока 1 муфт.

После разгона ведомой части первой муфты 2, на обмотку управления которой подано напряжение, до частоты вращения ее ведущей части ведомая часть второй муфты 3 начинает вращаться с такой же частотой, но в противоположную сторону от ее ведущей части.

Таким образом, относительная частота вращения ведомой и ведущей частей второй муфты 3 удваивается, а следовательно, увеличивается вдвое и частота напряжения на ее обмотке 15.

По времени разгона можно рассчитать момент, передаваеиый муфтой 2, который определяется из уравнения

М=Ю+Исг ъ (1) где Š— ускорение разгона;

Ъ вЂ” момент инерции иагруэкнр приведенный к валу муфты;

И вЂ” момент сопротивления иагрузки, приведенный к валу муфты. макс

Qa ранг

,где aaxc - частота вращения ведущей части муфты; ранг- время разгона.

Подставляя (2) в (1), определяют

1148010 маркс

М= ст. . ра sr

Так как J, М ст, и мс,кс для данного объ-. 5 екта величины постоянные и известные, то, измерив время разгона ведомой части, можно определить момент, передаваемый муфтой 2.

Измерение параметров электромаг- 10 нитных муфт с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Электродвигатель 5 приводит во вращение ведущую часть блока 1 двух гистерезисных муфт 2 и 3, на обмотку управления одной из которых (муф ты 2) подается напряжение от источника 4 питания. При этом нод действием электромагнитного поля, возни- 2О кающего в этой муфте, ведущая часть блока 1 муфт 2 и 3 увлекает за собой ведомую.

Для измерения времени разгона первой муфты 2 снимается сигнал с об- 25 мотки 15 управления второй муфты 3, который через формирователь 10 прямоугольных импульсов (фиг. 4а), дифференцирующий блок 11 (фиг. 45), ждущий мультивибратор 12 (фиг. 4с), интегратор 13 (фиг. 44) поступает на регистрирующее устройство 7, где фиксируется нарастание уровня напрякения. Как видно из фиг ° 4е, время нарастания напряжения на обмотке управления второй муфты 3 равно времени разгона 1рп ведомой части блока 1 муфт 2 и 3.

Для снятия аналогичных характеристик второй муфты 3 источник питания 4 подключают к обмотке управления второй муфты 3, а формирователь 10 импульсов — к обмотке первой муфты 2.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность и надежность испытаний (из устройства исключены два тахогенератора, имею- . щих низкую надежность и малый .срок службы, в качестве измерителей часто" ты вращения исследуеьык муфт использованы более надежные элементы.

По сравнению с базовым объектом— стендом для измерения параметров гистерезисных муфт типа МГБ-1, 6-3 и МГБ-2, 5-3 — надежность предлагаеМого устройства повысилась в 5 раз.

11480 f0

1148010

<4iiz ах18

Составитель В.Никаноров

Редактор Л. Веселовская Техред Л.Иикеи Корректор M.Èàêcèìèèèèåö .

Заказ 1571/38 Тиран 748 . Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делан .изобретений .н открмтнй

113035, .Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5, Филиал П П "Патент", г.унгород, ул.Проектная, 4