Технологические схемы процесса и оборудования

Высокие достижения в области микропроцессорной техники, успехи в разработке управляющих алгоритмов и развитие силовой преобразовательной базы с учётом общеизвестных преимуществ АД обуславливают применение в составе нагрузочного ЭП двигателя именно данной конструкции.

На рисунке 1 представлено устройство испытательного стенда для проведения нагрузочных испытаний ЭП.

 

Рисунок 1– Устройство испытательного стенда для нагрузочных испытаний

Испытательный нагрузочный стенд состоит из следующих компонентов:

1 – АД нагрузочного моментного ЭП,

2 – место для установки испытуемого ЭП,

3 – измерительное плечо,

4 – тензометрический датчик момента,

5 – редуктор,

6 – инкрементный датчик скорости.

Моментное усилие, развиваемое на валу АД 1, передаётся к редуктору 5 и далее поступает к выходу испытуемого ЭП 2. Необходимость введения редуктора 5 обусловлена стремлением согласовать между собой моменты и частоты вращения выходного вала ЭП 2 и двигателя нагрузочного ЭП 1. Контроль за величиной момента на выходном валу ЭП 2 выполняется с помощью тензометрического датчика момента 4, установленного между корпусом редуктора 5 и основанием ЭП 2. При увеличении момента сопротивления со стороны нагрузочного ЭП основание ЭП 2 стремится повернуться относительно корпуса редуктора 5. С помощью измерительного плеча 3 датчик 4 регистрирует крутящий момент, развиваемый на выходном валу ЭП 2. Одновременно с измерением момента, происходит считывание информации о текущем угловом перемещении выходного вала ЭП 2. Для данных целей используется импульсный оптический датчик положения. Для измерения скорости вращения вала АД нагрузочного моментного ЭП 1 используется инкрементный оптический датчик 6.

Элементы механической передачи нагрузочного электропривода

Для согласования моментов и скоростей вращения между АД нагрузочного ЭП и выходным валом испытуемого ЭП применяется стандартный шестеренчатый редуктор, цилиндрическая зубчатая и ременная передачи. Кинематическая схема нагрузочного ЭП представлена на рисунке 2.

 

Рисунок 2– Кинематическая схема элементов передач нагрузочного моментного ЭП

На кинематической схеме элементов передач нагрузочного ЭП приняты следующие обозначения:

1 – АД нагрузочного моментного ЭП,

2 – зубчатый ремень,

3 – датчик скорости, установленный на валу АД нагрузочного ЭП,

4 – цилиндрическая передача колесо-шестерня,

5 – понижающий редуктор с коэффициентом i=33.64,

6 – датчик положения, установленный на выходном валу редуктора,

7 – датчик момента, развиваемого испытуемым ЭП,

8 – редуктор, входящий в состав испытуемого ЭП,

9 – АД испытуемого ЭП.

Для целей исследования и создания полной имитационной модели асинхронного нагрузочного ЭП необходимо учесть особенности механической конструкции стенда. Элементы передач представляет собой сложную много массовую систему с упругими связями и зазорами. Основная упругость в данном случае сосредоточена в зубчатом ремне, что позволяет легко перейти от много массовой механической системы к эквивалентной двух массовой системе. Расчётная схема двух массовой системы передач применительно к нагрузочному моментному асинхронному ЭП представлена на рисунке 3.

 

Рисунок 3 – Расчётная схема двух массовой системы передач нагрузочного ЭП