Устройство для испытания моментных электродвигателей

Устройство для испытания моментных электродвигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для автоматизированной проверки моментных характеристик электродвигателей и исследования причин возможных проваловразвиваемого момента. Цель изобретения - уменьшение габаритных размеров и повышение достоверности определения дефекта в испытуемом электродвигателе. Задатчик 16 момента совмещен с ведомым диском 8, ведущий диск 17 установлен в кольцевом отверстии ведомого диска 8. поводок 18 установлен радиально, паз 10 имеет цилиндрическую форму. Стенки паза 10. имеющие контакты 11 и 12. параллельны радиальной оси симметрии паза 10. на валу 7 испытуемого электродвигателя 2 установлен тормоз 16. Один из выходов 31 регистрирующего устройства 25 подключен к тормозу 16, а второй выход 32 регистрирующего устройства 25 подключен к схемам 3 и 6 управления двигателя 4 замедления и испытуемого электродвигателя 2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ы2,, 1780065 А1 (51)5 G 01 R 31/34

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР),ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ -:::,-, -: --, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) YCTPOACTBO ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МОМЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ (57) Изобретение предназначено для автоматизированной проверки моментных характеристик электродвигателей и исследования причин возможных провалов

Ю%

Оа

° °

ЪФ (21) 4916427/22 (22) 10.12.90 (46) 07.12.92. Бюл. t4 45 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения (72) А.П. Теплинский, В.Н. Шувалов и Б.Е. Базанов (56) Авторское свидетельство СССР

М 442552, кл. Н 02 К 15/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

М 1138769, кл. Н 02 К 15/00, 1985. развиваемого момента. Цель изобретения— уменьшение габаритных размеров и повышение достоверности определения дефекта в испытуемом электродвигателе. Задатчик

16 момента совмещен с ведомым диском 8, ведущий диск 17 установлен в кольцевом отверстии ведомого диска 8, поводок 18 установлен радиально, паз 10 имеет цилиндрическую форму. Стенки паза 10, имеющие контакты 11 и 12, параллельны радиальной оси симметрии паза 10, на валу 7 испытуемого электродвигателя 2 установлен тормоз

16, Один иэ выходов 31 регистрирующего устройства 25 подключен к тормозу l6, а второй выход 32 регистрирующего устройства 25 подключен к схемам 3 и 6 управления двигателя 4 замедления и испытуемого электродвигателя 2. 2 ил.

1780065

Изобретение относится к электромеханике, в частности к испытательной аппаратуре, и может быть использовано для автоматизированной провеоки моментных электрпдвигателей.

Известно устройство для испытаний электродвигателей, содержащее основание для установки испытуемоГО двиГателя и В8дамый диск пОВОдканай муфты с пазОм, предназначенные для установки на нал двигателя, ведущий диск паводковой муфты с цилиндрическим поводкам, размещенным в пазу ведомого диска, Это устройство обладает недостаточной точностью, так как не выявляет са всей определенностью величину flfëüoÿfIèè Момента испытуемого моментнаго электродВиГателя из-:33 влияния HBKBïllèB88MÎÉ двигателем пр!т вращении рОтОра кинетической энергии и преобразования 88 в работу инерционных сил, сглаживаюших пульсацию момента, которая может в коллекторных двиГателях иметь форму пикаВ vi впадин. Кроме того, устройство имеет большие габариты и не г.озволлет определить взаимное поло:кение ротора и статора двигателя, соответствуюьцее дефекту, Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство для испытания моментных электродвигателей, содерхсащеа основание для установки на нем испытуемого электродвиГателя и двигателя замедл8нил с Оедук

ТОРОМ, ПОВОДКОВУ!О МУФТУ С ВЕДОМЫМ И ведущим дисками, причем ведомый диск, име Осций сек орный паэ с контактными пластинами, установлен на валу испытуемоГа дниГат8ля, а Ведугций диск с кольцевым поводком, на которои имеетсл конткт!!Ое кольцо, на валу двигателя замедле!сия, задатчик момента, контактную систему с тремяя лаыел ь и ь! ми дис! а ми, связан ными соответственно с контактными элементами ведомого диска и паводка, и щеточный узел, соединенный с регистрирующим устройстBOM.

Недостатком указан ного ус.гройства является ега значительные габариты. Эта объясняется TBM. чта по сьоему принципу действия конструктивно устройство предполагает последовательное расположение вдоль основания всех перечисленных узлов.

Поскольку испытания осуществля!отел не талька н нормаль!!ых ус!!Овиях, но и н целом ряде камер (климатических, нлах<ности, давления и т,д.), то установка нескольких устройств одновременно затруднена, что унеличиваст сраки испытаний даже н мелкосерийном произнодстве. Этот же недос".8loK сказь!Вается при механических

I0

8.0

50 испытаниях (вибрации, удары, центрифуга), поскольку там имеют значение не только габаритные, но и весовые показатели, Кроме того, недостатком известного устройства является невозможность идентификации причин дефекта, поскольку при испытаниях и лабораторных исследованиях, особенно в закрытых от наблюдателя ситуациях(в камере, на центрифуге и т,д,), при наличии провала момента ниже заданного, происходит лишь регистрация этого дефекта и, например, выключение питания с обоих двигателей, но не полная их остановка, что дало бы возможность определить взаимное положение ротора и статора испытуемого двигателя, соответствуюшее провалу MoMBIfTB ниже допустимого.

Цель изобретения — у еньшение габаритных размеров и ooBfÄfm8lfffe достоверности опредеЛенил дефекта в испытуемом электродвигателе.

Указанная цель достигается тел!, что в устройстве для испытания Mof effTIII Iv электродвигателей, содержащем основание, устанавленные на нал испытуемого электродвигателя эадатчик момента и ведомый диск паводковой муфты с пазом, на боковых поверхностях которого име!отся контакты, двигатель замедления со схемой управления и.редуктором, на валу KoTopolo установлен ведущий диск паводковой муфты с поводком, на котором укреплено гальванически изолированное контактное кольцо, три ламельных кольца, установленных на обоих дисках муфты и гальванически связанных соответственно с контактами пазз и контактным кольцам поводка, регистрирующее устройство, связанное с контактными щетками, прилега!Ощими к JlQмелям, эадат гик момента совмещен с ведомым дискам, ведущий диск установлен в кольцевом отверстии ведомого диска, понодок установлен радиально, паз имеет цилиндрическую форму, стенки паза, имеющие контакты, параллелы!ы радиальной оси симметрии паза, на валу испытуемого электродвигателя установлен быстродействующий тормоз, один из выходов регистриру!Ощего устройства подключен к быстродействующему тормозу, а второй выход регистриру!Ощега устройства подключен к схемам управления двигателя замедления и испытуемого электродвигателя.

55 Сущность изобретения состоит в ТоМ, что сонмещениел! функции элементов, а именно ведомого дис!са и задатчика момента, а также компактным размещением ведомого диска н отверстии ведущего достигается существенное уменьшение га :: 80065 баритных размеров устройства. Кроме того, введение быстродействующего тормоза и дополнительных связей регистрирующего устройства со схемами управления обоих двигателей позволяет точно идентифицировать дефект и, следовательно, определить

его причины, На фиг.1 показан общий вид конструктивной схемы устройства; на фиг.2 — вид на поводковую муфту с контактной системой.

Устройство содержит основание 1, на котором установлены испытуемый двигатель 2 со схемой 3 управления и двигатель 4 замедления с редуктором 5 и схемой 6 управления. На валу 7 двигателя 2 укреплен ведомый диск 8 поводковой муфты 9 с цилиндрическим пазом 10, на боковых стенках которого установлены контактные пластины 11 и 12, гальванически изолированные от диска 8 и имеющие форму кольцевых секторов. На торцовых поверхностях диска 8 имеются ламели 13 и 14, гальванически связанные соответственно с контактами 11 и 12. Образующая поверхность диска 8 выполнена в форме шкива, на котором намоната нить 15 задатчика 16 момента, образованного в данном случае с помощью гири. В центральном отверстии диска 8 расположен ведущий диск 17 поводковой муфты 9. В радиальном отверстии диска 17 жестко укреплен цилиндрический поводок

18, на конце которого имеется гальваничвски изолированное контактное кольцо 19, входящее в паз 10 и взаимодействующее с контактами 11 и 12, при этом зазор между кольцом 19 и контактами 11 и 12 выполнен минимальным. На торцевой поверхности диска 17 имеется ламельное кольцо 20, гальванически связанное с кольцом 19, Диск 17 жестко установлен на валу 21 редуктора 5, при этом длина вала 21, определяющая крутильную жесткость устройства и связанные с ней погрешности, выбирается минимально возможной. К ламельным кольцам 13, 14 и 20 прилегают контактные поверхности щеток 22 — 24, электрически связанных с регистрирующим устройством 25. На sary y между двигателем 2 и ведомым диском 8 установлен быстродействующий тормоз 26, состоящий, например, из подвижных плюсов 27 и 28, катушки 29 и пружины 30 сжатия. Регистрирующее устройство 25 имеет два выхода, один из которых 31 подключен к катушке 29 тормоза 26, а другой выход 32 регистрирующего устройства 25 подключен к схемам 3 и 6 управления обоих двигателей

2, 4.

Устройство работает следующим образом. раннее отверстие диска 8 при сборке

40 устройства ни конструктивно, ни методиче45

55

Напряжение питания подается одновременно на испытуемый двигатель 2 и двигатель 4 замедления, обеспечивая их однонаправленное движение. Если момент, развиваемый двигателем 2, больше, чем требуемый и определяемый задатчиком 16 момента, то укрепленный на валу 7 ведомый диск 8 муфты 9 обгонит ведущий диск 17 и кольцо 19 поводка 18 всегда будет взаимодействовать с одним из контактов 11 и 12.

Это соединение формирует цепь, состоящую из ламели 20, одной из ламелей 13 и 14, которая вырабатывает в регистрирующем устройстве 25 команду на непрерывную подачу питания на оба двигателя 2 и 4, а это говорит о пригодности двигателя 2, т.е. его пусковой момент не менее заданного.

Момент, развиваемый двигателем 2, уравновешивается реакцией одной из пластин 11 и 12 на воздействие кольца 19 поводка

18, При испытаниях высокомоментных (свыше 10000 Гсм) двигателей взаимодействие указанных элементов целесообразно обеспечить по поверхности, s крайнем случае по линии, а не в точке,,как это происходит в известном устройстве. Кроме того, при увеличении площади взаимодействия обеспечивается более надежный контакт. Поэтому паз 10 имеет цилиндрическую форму и его стенки, имеющие контактные пластины 11 и

12, параллельны радиальной оси симметрии паза 10, т.е, среднему радиусудиска 8 в зоне паза 10. Учитывая достаточно малый зазор между кольцом 19 и пластинами 11 и 12 (0,2 — 0,3 мм) и радиальные габариты диска 8, указанное условие прилегания кольца 19 к пластинам 11 и 12 полностью обеспечивается. А установка ведущего диска 17 во внутски трудностей не представляет.

Это существенно уменьшает габариты устройства и позволяет проводить, как было указано выше, испытания нескольких двигателей 2 в климатических камерах малого объема, а также имеет значение при механических испытаниях. Очевидно, что при такой конструкции поводок-18 должен быть укреплен в диске 17 радиально, С помощью двигателя 4 замедления обеспечивается медленное движение вала

7. Это дает возможность, во-первых, проверять именно пусковой момент двигателя 2, поскольку с увеличением скорости развиваемый момент падает. Во-вторых, характеристика момента, особенна у коллекторных электродвигателей, может иметь провалы пикового характера. При быстром движении вала 7 подвижная система имеет большую кинетическую энергию, за счет которой без

1780065

20 двигателя 4 замедления, подвижная система на валу 7 пройдет этот провал момента и двигатель 2 будет признан годным. 3m особенно недопустимо для моментных двигателей, работающих в заторможенном режиме, где момент должен обеспечиваться в каждой точке.

Если в устройстве двигатель 2 имеет провал момента ниже определяемого задатчиком 16, ведомый диск 8 отстранен от диска 17 и кольцо 1S коснется другой из пластин 11 и 12. Это сформирует цепь, по которой регистрирующее устройство 25 выработает сигнал на пульт о непригодности двигателя 2 к эксплуатации. Однако этого для исследования и разработчика недостаточно, поскольку необходимо определить причины дефекта у двигателя 2. Эта задача облегчается, если зафиксировать взаимные положения ротора и статора двигателя 2 в момент дефекта. Для чего в устройство введен тормоз 26. Теперь при наличии дефекта регистрирующее устройство 25, кроме сигнала о дефекте, сформирует еше одну (команду, в соответствии с которой по выходу 32 подается сигнал на схемы 3 и 6 управления двигателей 2 и 4, обесточивая последние, а по выходу 31 подается питание на катушку 29 укрепленного на основании 1 тормоза 26, создающую возбуждение в подвижных полюсах 27 и 28, которые, преодолевая усилие пружины 30, охватят вал 7 и зафиксируют взаимные положения ротора и статора двигателя 2. Это особенно важно при испытаниях в камера или на других установках, где испытуемыи двигатель скрыт от оператора. Теперь исследователь имеет возможность наблюдать состояние коллектора или взаимные положения магнитов ротора относительно полюсов статора именно в состоянии дефекта, если не обесточивать катушку 29. Зазоры между полюсами 27 и 28 и валом 7 выполняются минимальными и в течение нескольких миллисекунд тормоз 26 зафиксирует вал 7, что при малой скорости вращения обеспечить указанную фиксацию в дефектном положении машины.

Таким образом заявляемое устройство обеспечивает уменьшение массогабаритных показателей и повышение достоверности определения дефекта, при этом остальные показатели не ухудша1отся.

Формула изобретения

Устройство для испытания моментных электродвигателей, содержащее основание, установленные на вал испытуемого электродвигателя эадатчик момента и ведомый диск поводковой муфты с пазом, на боковых поверхностях которого имеются контакты, двигатель замедления со схемой управления и редуктором, на валу которого установлен ведущий диск паводковой муфты с поводком, на котором укреплено гальванически изолированное контактное кольцо, три ламельных кольца, установленных на обеих дисках муфты и гальванически связанных соответственно с контактными пазами и контактным кольцом поводка, регистрирующее устройство, связанное с контактными щетками, прилегающими к ламелям, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров и повышения достоверности определения дефекта в испытуемом электродвигателе, задатчик момента совмещен с ведомым диском, ведущий диск установлен в кольцевом отверстии ведомрго диска, поводок установлен радиально, паз имеет цилиндрическую форму, стенки паза, имеющие контакты, параллельны радиальной оси симметрии паза, на валу испытуемого апектродвигателя установлен тормоз, один из выходов регистрирующего устройства подключен к тормозу, а другой выход регистрирующего устройства подключен к схемам управления двигателя замедления и испытуемого электродвигателя.

Составитель О. Яковлева

Редактор С. Кулакова Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н. Король

Заказ 4436 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101