Автоматизована система для випробування асинхронних електродвигунів

Автоматизована система для випробування асинхронних електродвигунів, яка складається з трифазного регульованого джерела живлення, керований вхід якого з'єднаний з першим виходом двоканального цифро-аналогового перетворювача, а вихід - з входом давачів стр уму, виходи яких з'єднані з першим, другим та третім входами восьмиканального аналого-цифрового перетворювача, виходи блока вимірювання напруги з'єднані з четвертим, п'ятим та шостим входами аналогоцифрового перетворювача, вал випробувального 3 24959 якого підключені відповідно перетворювач частота-напруга і другий вхід перетворювача число імпульс-код. До першого входу перетворювача число імпульс-код підключено другий вихід блоку керування електромагнітним гальмом. Блок перетворення і сполучення складається з восьмиканального аналого-цифрового перетворювача (АЦП), двоканального цифро-аналогового перетворювача (ЦАП) і з'єднується з ПЕОМ через системний канал. До системного каналу також приєднані інформаційні виходи і керуючі входи перетворювача число імпульс-код. До входів восьмиканального АЦП відповідно підключені інформаційні виходи давачів струму і блоку вимірювання напруги, а також виходи давача сили і перетворювача частота-напруга. Виходи двоканального ЦАП відповідно з'єднані з керуючими входами джерела живлення і блоку керування електромагнітним гальмом [деклараційний патент України №20165А, М. кл G01R31/34, опуб. 25.12.97 Бюл.№6]. Недоліком такої системи є значна похибка в створенні моменту опору на валу двигуна за допомогою електрогальма, незначна відтворюваність та стабільність у створенні моменту опору, вплив загального моменту інерції системи електромагнітдвигун на електромеханічні характеристики випробувального двигуна, складності в створенні блоку управління електромагнітом, особливо для двигунів середньої та великої потужностей, велике енергоспоживання. В основу корисної моделі поставлено задачу створення автоматизованої системи для випробування асинхронних електродвигунів, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків, досягається можливість збільшити точність створення моменту опору, і значно зменшити енерговитрати, спрощення конструкції. Поставлена задача досягається тим, що в автоматизовану систему для випробування асинхронних електродвигунів, яка складається з трифазного регульованого джерела живлення, керований вхід якого з'єднаний з першим виходом двоканального ЦАП, а вихід з входом давачів струму, ви ходи яких з'єднані з першим, другим, та третім входами восьмиканального АЦП, виходи блоку вимірювання напруги з'єднані з четвертим, п'ятим, та шостим входами АЦП, вал випробувального двигуна з'єднаний через першу муфту з одним кінцем допоміжного валу, і має можливість обертатися в підшипниках, які закріплені на основі, а другий кінець допоміжного валу з'єднаний з давачем швидкості обертання, вихід якого підключений до восьмого входу ЦАП, введено перетворювач моменту, який закріплений між статором випробувального двигуна та основою і ви хід якого підключений до сьомого входу АЦП, причому допоміжний вал складається з двох частин, одна з феромагнітного матеріалу, друга з діамагнітного діелектричного матеріалу, втулки, в яких з можливістю обертання закріплена направляюча вісь, яка через другу муфту з'єднана з кроковим двигуном, керований вхід якого підключений до другого виходу ЦАП, направляюча вісь виконана з різь 4 бою, і розташована в рухомій стійці, в якій закріплений постійний магніт. На кресленні представлена структурна схема автоматизованої системи для випробування асинхронних електродвигунів. Автоматизована система для випробування асинхронних електродвигунів містить трифазне регульоване джерела живлення 1, керований вхід якого з'єднаний з першим виходом двоканального ЦАП 19, а вихід з входом давачів струму 2, виходи яких з'єднані з першим, другим, та третім входом восьмиканального АЦП 18, виходи блоку вимірювання напруги 4 з'єднані з четвертим, п'ятим, та шостим входом АЦП 18, до сьомого виходу АЦП 18 приєднаний перетворювач моменту 5, який закріплений між статором випробувального двигуна 3 та основою 22, вал 6 випробувального двигуна 3 з'єднаний через муфту 7 з одним кінцем допоміжного валу, а другий кінець з'єднаний з давачем швидкості обертання 16, вихід якого підключений до восьмого входу АЦП 18, причому допоміжний вал складається з двох частин, перша з феромагнітного матеріалу 8, др уга з діамагнітного діелектричного матеріалу 15, і має можливість обертатися в підшипниках 9, які закріплені в стійках 10 та 21, в стійках 10 та 21 вмонтовані втулки 11, в яких з можливістю обертання закріплена направляюча вісь 14, яка через муфту 20 з'єднана з кроковим двигуном 17, керований вхід якого підключений до другого виходу ЦАП 18, направляюча вісь 14 виконана з різьбою, і розташована в рухомій стійці 13, в якій закріплений постійний магніт 12. Автоматизована система випробування асинхронних електродвигунів працює наступним чином. 1) Визначення характеристик в динамічному режимі. В початковому стані рухома стійка 13 з постійним магнітом 12 знаходиться біля стійки 21. Після включення випробувального двигуна 3, перетворювач моменту 5 здійснює вимірювання початкового моменту опору на валу 6 по реакції статора випробувального двигуна 3. Миттєві значення струму і напруги вимірюються через давачі струму 2 і блоку вимірювання напруги 4. Результати вимірювання подаються на 1-6 входи АЦП 18. Друга частина допоміжного валу, яка виготовлена з діамагнітного діелектричного матеріалу 15 знаходиться в середині постійного магніту 12, тому магніт не впливає на початкових момент опору. Давач швидкості обертання 16 вимірює швидкість обертання валу 6, який через муфту 7 і допоміжній вал, який виготовлений з двох частин, перша з феромагнітного матеріалу 8, друга з діамагнітного діелектричного матеріалу 15, і має можливість обертатися в підшипниках 9, які закріплені в стійках 10 та 21, з'єднаний з давачем швидкості обертання 16. Вимірювальні сигнали з перетворювача моменту 5 подаються на сьомий вхід АЦП 18, а сигнали з давача швидкості обертання 16 подаються на восьмий вхід АЦП 18. 2) Після досягнення сталої швидкості виконується дослід холостого ходу. Сигнал керування трифазним регульованим джерелам живлення 1 надходить з ПЕОМ і подається на вхід ЦАП 19. 5 24959 Сигнал з першого виходу ЦАП 19 подається на трифазне регульоване джерела живлення 1. Виконується вимірювання миттєвих значення струму, напруги, швидкості обертання. Підчас виконання досліду холостого ходу напруга на ви ході трифазного регульованого джерела живлення 1 змінюється дискретно від мінімального до максимального значення напруги. Після кожної зміни напруги на виході трифазного регульованого джерела живлення виконується вимірювання миттєвих значення струму, напруги, швидкості обертання. Після завершення досліду холостого ходу встановлюється номінальне значення напруги і розпочинається дослідження робочих і механічних характеристик. Послідовність вимірювання аналогічна, послідовності вимірювання миттєвих значення струму, напруги, швидкості обертання при визначення характеристик в динамічному режимі. 3) Команда управління кроковим двигуном 17 подається з другого виходу ЦАП 19. Направляюча вісь 14 через муфту 20 починає обертатися у втулка 11, які встановлені в стійках 10 і 21. Направляюча вісь 14 виготовлена з різьбою, під час її обертання пересувається рухома стійка 13 з постійним магнітом 12. Підчас пересування рухомої стійки 13 з постійним магнітом 12 вздовж допоміжного валу, який складається з двох частин, перша з феромагнітного матеріалу 8, друга з діамагнітного діелектричного матеріалу 15, і має можливість обертатися в підшипниках 9, які за Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 6 кріплені в стійках 10 та 21, перша частина допоміжного валу, яка виготовлена з феромагнітного матеріалу 8 входить в постійний магніт 12. Магнітне поле, яке виникає між постійним магнітом 12 і першою частиною допоміжного валу, яка виготовлена з феромагнітного матеріалу 8 створює додатковий момент опору на валу 6. При цьому вимірюються миттєві значення струму, напруги, момент опору і швидкість обертання. При збільшені кута повороту крокового двигуна 17 направляюча вісь 14 обертаючись у втулках 11, пересуває рухому стійку 13 з постійним магнітом 12 вліво до стійки 10 на відстань ∆l, при цьому збільшується величина частини допоміжного валу, яка виготовлена з феромагнітного матеріалу 8, яка взаємодіє зі постійним магнітом 12 тим самим збільшується загальний момент опору. При здійснені заданої кількості обертів кроковий двигун 17 зупиняється. При цьому створений момент опругу гальмує вал 6 випробувального двигуна 3. Система переходить в режим виконання досліду короткого замикання. 4) Послідовність проведення досліду короткого замикання аналогічна досліду холостого ходу тільки при загальмованому валу 6. Після завершення досліду короткого замикання напруга від випробувального двигуна 3 відключається. Кроковий двигун 17 і направляюча вісь 14 починають обертатися в зворотному напрямку. Система повертається в початковий стан. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601