×
27.06.2014
216.012.d893

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РЕДУКТОРОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к испытательной технике и может применяться, в частности, для испытания и исследования зубчатых передач и редукторов при их изготовлении или в процессе эксплуатации. Стенд содержит приводной синхронный двигатель, а в качестве нагрузки синхронный генератор, валы которых сопряжены между собой через испытуемые редукторы. Дополнительно также содержит контактор, первый и второй регулируемые выпрямители, первый и второй автоматические выключатели, первый и второй измерительные комплекты, бесконтактное устройство коммутации нагрузки, эластичные и жесткую муфты. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей стенда, возможности плавной регулировки момента и создания импульсно-переменной нагрузки на валу испытываемых редукторов, а также регистрации нагрузки и характеристики редукторов с определением КПД. 2 ил.
Основные результаты: Стенд для испытания редукторов, содержащий приводной синхронный двигатель, а в качестве нагрузки синхронный генератор, валы которых сопряжены между собой через испытуемые редукторы, отличающийся тем, что содержит контактор, первый и второй регулируемые выпрямители, первый и второй автоматические выключатели, первый и второй измерительные комплекты, бесконтактное устройство коммутации нагрузки, эластичные и жесткую муфты, при этом приводной синхронный двигатель с обмоткой возбуждения, питаемой от первого регулируемого выпрямителя, выходным валом механически связан через первую эластичную муфту с одним из испытуемых редукторов, выходной вал которого через жесткую муфту соединен с выходным валом другого испытуемого редуктора, входной вал этого редуктора через вторую эластичную муфту соединен с выходным валом синхронного генератора, имеющего обмотку возбуждения, питаемую от второго регулируемого выпрямителя, обмотка статора синхронного двигателя через первый измерительный комплект и контактор соединена с общим выходом первого и второго автоматических выключателей, имеющих общее соединение с питающей сетью, к общему выходу автоматических выключателей через второй измерительный комплект и бесконтактное устройство коммутации нагрузки присоединена обмотка статора синхронного генератора с опережающий фазой питающего напряжения по отношению к соединению обмотки статора приводного синхронного двигателя, первый и второй автоматические выключатели соединены с питающей сетью с возможностью изменять чередование фаз и направление вращения испытуемых редукторов, а по тарированным показаниям измерительных комплектов и их отношениям определяют КПД редукторов.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания механических передач, и может применяться, в частности, для испытания и исследования зубчатых передач и редукторов при их изготовлении или в процессе эксплуатации.

Известен стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура (патент №2256162, МПК G01M 13/02, опубл. 10.07.2005, бюл. №9).

Этот стенд содержит привод, две испытуемые передачи, а замыкающее устройство выполнено в виде зубчатых передач, жестко соединенных между собой, имеющих одинаковое передаточное отношение с испытываемыми зубчатыми передачами и установленных на входных параллельных валах испытываемых зубчатых передач, при этом нагружателем служит тарированная динамометрическая муфта, соединяющая два выходных вала испытываемых зубчатых передач.

Недостаток устройства заключается в том, что нагружателем служит тарированная динамометрическая муфта, поэтому момент нагрузки устанавливается фиксированно и дискретно. Нет возможности создавать переменную нагрузку в процессе испытания и определять КПД редуктора или механической передачи.

Наиболее близким к заявленному устройству является «Стенд для испытания цепных передач» по патенту №2343442, МПК G01M l3/00, опубл. 10.01.2009, бюл. №1.

Известный стенд для испытаний цепных передач, включающий приводной двигатель и нагрузочный генератор, валы которых сопряжены через цепную передачу, содержащую цепь с ведущей и холостой ветвями, ведущую и ведомую звездочки, натяжную звездочку на холостой ветви, дополнительные звездочки на ведущей и холостой ветвях, содержит на ведущей ветви регулирующую звездочку и устройство для перемещения регулирующей и натяжной звездочек, изменяющее длину ведущей ветви цепной передачи, а в качестве двигателя и генератора использованы синхронные машины.

Недостаток устройства заключается в том, что существует несколько промежуточных звеньев в виде промежуточных звездочек и устройств натяжения звездочек, что снижает КПД стенда. Частично реализованы регулировочные свойства синхронных машин, которые применяются в устройстве в качестве двигателя и генератора, и отсутствует возможность определения КПД передачи.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей стенда для испытания редукторов с обеспечением плавной регулировки момента и создания импульсно-переменной нагрузки на валу испытываемых редукторов, а также обеспечение возможности наблюдения и записи измеряемых электрических параметров синхронных машин, по которым определяются нагрузка и характеристики редукторов с определением КПД.

Технический результат изобретения достигается тем, что стенд для испытания редукторов, содержащий приводной синхронный двигатель, а в качестве нагрузки синхронный генератор, валы которых сопряжены между собой через испытуемые редукторы, дополнительно содержит контактор, первый и второй регулируемые выпрямители, первый и второй автоматические выключатели, первый и второй измерительные комплекты, бесконтактное устройство коммутации нагрузки, эластичные и жесткую муфты, при этом приводной синхронный двигатель с обмоткой возбуждения, питаемой от первого регулируемого выпрямителя, выходным валом механически связан через первую эластичную муфту с одним из испытуемых редукторов, выходной вал которого через жесткую муфту соединен с выходным валом другого испытуемого редуктора, входной вал этого редуктора через вторую эластичную муфту соединен с выходным валом синхронного генератора, имеющего обмотку возбуждения, питаемую от второго регулируемого выпрямителя, обмотка статора синхронного двигателя через первый измерительный комплект и контактор соединена с общим выходом первого и второго автоматических выключателей, имеющих общее соединение с питающей сетью, к общему выходу автоматических выключателей через второй измерительный комплект и бесконтактное устройство коммутации нагрузки присоединена обмотка статора синхронного генератора с опережающий фазой питающего напряжения по отношению к соединению обмотки статора приводного синхронного двигателя, первый и второй автоматические выключатели соединены с питающей сетью с возможностью изменять чередование фаз и направление вращения испытуемых редукторов, а по тарированным показаниям измерительных комплектов и их отношениям определяют КПД редукторов.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что в стенде для испытания редукторов дополнительно содержит контактор, первый и второй регулируемые выпрямители, первый и второй автоматические выключатели, первый и второй измерительные комплекты, бесконтактное устройство коммутации нагрузки, эластичные и жесткую муфты, при этом приводной синхронный двигатель с обмоткой возбуждения, питаемой от первого регулируемого выпрямителя, выходным валом механически связан через первую эластичную муфту с одним из испытуемых редукторов, выходной вал которого, через жесткую муфту соединен с выходным валом другого испытуемого редуктора, входной вал этого редуктора через вторую эластичную муфту соединен с выходным валом синхронного генератора, имеющего обмотку возбуждения, питаемую от второго регулируемого выпрямителя, обмотка статора синхронного двигателя через первый измерительный комплект и контактор соединена с общим выходом первого и второго автоматических выключателей, имеющих общее соединение с питающей сетью, к общему выходу автоматических выключателей через второй измерительный комплект и бесконтактное устройство коммутации нагрузки присоединена обмотка статора синхронного генератора с опережающий фазой питающего напряжения по отношению к соединению обмотки статора приводного синхронного двигателя, первый и второй автоматические выключатели соединены с питающей сетью с возможностью изменять чередование фаз и направление вращения испытуемых редукторов, а по тарированным показаниям измерительных комплектов и их отношениям определяют КПД редукторов.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо. Опытный образец стенда изготовлен и испытан в лаборатории кафедры ЭМ и ЭП Куб-ГАУ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - схематично представлен стенд для испытания редукторов; на фиг.2 - угловая (механическая) характеристика синхронных машин в двигательном и генераторном режимах.

Стенд для испытания редукторов содержит приводной синхронный двигатель 1 с обмоткой возбуждения 2, питаемой от первого регулируемого выпрямителя 3, выходной вал которого механически связан через первую эластичную муфту 4 с первым испытуемым редуктором 5, выходной вал которого 6 через жесткую муфту 7 соединен с выходным валом 8 второго испытуемого редуктора 9, входной вал которого 10 через вторую эластичную муфту 11 соединен с выходным валом синхронного генератора 12, имеющего обмотку возбуждения 13, питаемую от второго регулируемого выпрямителя 14.

Обмотка статора синхронного двигателя 1 через первый измерительный комплект 15 и контактор 16 соединена с общим выходом 17 первого 18 и второго 19 автоматических выключателей, имеющих общее соединение с питающей сетью 20. К общему выходу 17 через бесконтактное устройство коммутации нагрузки 21 и второй измерительный комплект 22 присоединена обмотка статора синхронного генератора 12.

Автоматические выключатели 18 и 19 защищают схему от перегрузки и коротких замыканий, включены с возможностью изменения чередования фаз, то есть при включении автоматического выключателя 18 на выходе 17 чередование фаз будет, как в питающей сети, в последовательности А, В, С. При включении автоматического выключателя 19 чередование фаз изменится на обратную последовательность: А, С, В.

Первый 15 и второй измерительные комплекты 22, например, «Ресурс-2М», позволяют наблюдать, измерять и записывать параметры электрических машин 1 и 12 (напряжение, частота тока, мощность, ток, cos φ). По электрическим параметрам приводного синхронного двигателя 1 и нагрузочного синхронного генератора 12 определяют механическую нагрузку на испытуемых редукторах, а за вычетом потерь в электрических машинах и соединительных муфтах определяют коэффициент полезного действия этих редукторов.

Бесконтактное устройство коммутации нагрузки 21 - твердотельное полупроводниковое оптоэлектронное трехфазное реле переменного тока с контролем перехода напряжения фазы через «ноль», например, 5П36.30ТМА1-40-12-Д134 или аналогичное, позволяет подключать статорную обмотку синхронного генератора 12 без бросков тока, соответственно без динамических нагрузок на шестерни испытуемых редукторов.

Регулируемые выпрямители 3 и13 обеспечивают изменение выходного напряжения и тока в пределах 125 процентов от номинальных величин тока возбуждения синхронного двигателя 1 и синхронного генератора 12.

Стенд для испытания редукторов работает следующим образом. Включаем, например, первый автоматический выключатель 18, затем контактор 16. Через первый измерительный комплект 15 напряжение от общего вывода 17 в последовательности чередования фаз А, В, С поступает на обмотку статора синхронного двигателя 1. После вхождения в синхронизм синхронного двигателя 1 на его обмотку возбуждения 2 от первого регулируемого выпрямителя 3 подается ток возбуждения, и синхронный двигатель 1 вращает два механически связанных испытуемых редуктора 5 и 9 и вал синхронного генератора 12. За счет механических потерь в синхронном генераторе и в испытуемых редукторах выбираются все зазоры, и механическая передача становится абсолютно жесткой.

Посредством бесконтактного устройства коммутации нагрузки 21 через второй измерительный комплект 22 напряжение в последовательности фаз А, В, С поступает на статор генератора 12 в момент перехода синусоид через ноль, что снижает броски тока в сети и в обмотках генератора. После втягивания в синхронизм генератора на его обмотку возбуждения 13 от второго регулируемого выпрямителя 14 подается ток возбуждения. При этом вал синхронного генератора (фиг.2) поворачивается на определенный угол Θген. (противоположный относительно угла поворота вала синхронного двигателя Θдв.)

При одинаковой мощности синхронного двигателя и генератора ток возбуждения двигателя должен быть несколько больше тока возбуждения генератора. С увеличением тока возбуждения вал двигателя и генератора стремятся повернуться относительно друг друга в противоположном направлении, тем самым, создавая момент на испытуемые редукторы. Момент синхронного двигателя и генератора, до номинальной нагрузки, пропорциональны активной мощности. Поэтому момент на испытуемых редукторах контролируют по первому и второму измерительным комплектам 15 и 22.

В случае, когда тормозного момента по углу Θдв. и Θген. недостаточно, синхронный генератор отключают и обмотки статора «смещают» относительно фазы А, В, С, т.е., например, обмотку генератора фазы А переключают на опережающую фазу напряжения В. Тогда при синхронизации с сетью вал генератора провернется на угол 120° против направления вращения двигателя, что значительно увеличит тормозной момент генератора.

Изменяя ток возбуждения обмоток 3 и 13 посредством регулируемых выпрямителей 3 и 14, можно создавать циклическую и динамическую нагрузку на испытуемые редукторы.

Первый и второй измерительные комплекты 15 и 22 предварительно тарируют при работе синхронного двигателя 1 и синхронного генератора 12 на холостом ходу и под нагрузкой, т.е. их соединяют вал в вал и определяют потери в этих машинах в пределах от XX до номинальной мощности. Далее эти потери учитываются измерительными комплектами 15 и 22 при определении КПД редукторов.

Для изменения направления вращения редукторов и электрических машин вместо первого автоматического выключателя 18 включается второй автоматический выключатель 19. В этом случае на общем выходе 17 изменяется чередование фаз и, как следствие, направление вращения электрических машин.

Сам процесс пуска стенда повторяется по методике, приведенной выше.

Стенд для испытания редукторов имеет следующие положительные качества:

1. Имеется функциональная возможность плавной регулировки момента и создания импульсно-переменной нагрузки на валу испытуемого редуктора.

2. Обеспечивается возможность непосредственного наблюдения и записи измеряемых электрических параметров синхронных машин, по которым определяются характеристики редукторов с определением КПД.

3. В полной мере используются положительные электромеханические свойства синхронных маши, а также их высокий КПД и коэффициент мощности.

Стенд для испытания редукторов, содержащий приводной синхронный двигатель, а в качестве нагрузки синхронный генератор, валы которых сопряжены между собой через испытуемые редукторы, отличающийся тем, что содержит контактор, первый и второй регулируемые выпрямители, первый и второй автоматические выключатели, первый и второй измерительные комплекты, бесконтактное устройство коммутации нагрузки, эластичные и жесткую муфты, при этом приводной синхронный двигатель с обмоткой возбуждения, питаемой от первого регулируемого выпрямителя, выходным валом механически связан через первую эластичную муфту с одним из испытуемых редукторов, выходной вал которого через жесткую муфту соединен с выходным валом другого испытуемого редуктора, входной вал этого редуктора через вторую эластичную муфту соединен с выходным валом синхронного генератора, имеющего обмотку возбуждения, питаемую от второго регулируемого выпрямителя, обмотка статора синхронного двигателя через первый измерительный комплект и контактор соединена с общим выходом первого и второго автоматических выключателей, имеющих общее соединение с питающей сетью, к общему выходу автоматических выключателей через второй измерительный комплект и бесконтактное устройство коммутации нагрузки присоединена обмотка статора синхронного генератора с опережающий фазой питающего напряжения по отношению к соединению обмотки статора приводного синхронного двигателя, первый и второй автоматические выключатели соединены с питающей сетью с возможностью изменять чередование фаз и направление вращения испытуемых редукторов, а по тарированным показаниям измерительных комплектов и их отношениям определяют КПД редукторов.
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РЕДУКТОРОВ
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РЕДУКТОРОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 24.
20.02.2013
№216.012.28a7

Двухполюсная статорная обмотка асинхронного генератора

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в асинхронных генераторах с конденсаторным возбуждением для автономных электростанций. Технический результат - повышение энергоэффективности асинхронного генератора путем уменьшения уровня потерь в статорной обмотке за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475927
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cb9

Статорная обмотка сварочного асинхронного генератора

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в сварочных асинхронных генераторах автономных электростанций. Технический результат - снижение уровня потерь в статорной обмотке и, как следствие, повышение энергетической эффективности сварочного асинхронного генератора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476976
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.34f2

Автономный асинхронный генератор с четырехполюсной статорной обмоткой

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании автономных электростанций с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение энергоэффективности асинхронного генератора В автономном асинхронном генераторе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479097
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.11.2013
№216.012.802a

Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании автономных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания, ветродвигателей и/или гидродвигателей. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498483
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.05.2014
№216.012.c44d

Асинхронный генератор с восьмиполюсной статорной обмоткой

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных электростанций. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении энергоэффективности асинхронного генератора путем выполнения частей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516012
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c44e

Многофункциональный автономный асинхронный генератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных генераторов автономных электростанций. Технический результат - расширение области применения многофункциональных автономных асинхронных генераторов, позволяющее изменять мощность генератора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516013
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c51a

Вентильный автономный асинхронный генератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве вентильных автономных асинхронных генераторов автономных электростанций. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в расширении области использования вентильного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516217
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c540

Способ пуска асинхронного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей с пониженным пусковым током. Технический результат - снижение пускового тока путем предварительного включения обмотки в сеть по схеме треугольника с последующим переключением на две...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516255
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.06.2014
№216.012.cf90

Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения для наиболее ответственных потребителей электроэнергии

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к области электроснабжения ответственных потребителей электроэнергии. К ответственным потребителям можно отнести потребителей, не допускающих разрыва синусоиды в момент включения резервного источника. Технический результат - расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518907
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.07.2014
№216.012.daca

Стенд для исследования и испытания электроприводов

Изобретение относится к области электротехники, а именно к испытательной технике и электрооборудованию, в частности может быть использовано для испытания электроприводов с асинхронными двигателями. Стенд содержит программируемый контроллер с ПИД-регулятором, преобразователь частоты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521788
Дата охранного документа: 10.07.2014
Показаны записи 1-10 из 687.
10.04.2013
№216.012.3265

Грохот

Изобретение относится к технике для классификации сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Грохот содержит просеивающую поверхность, загрузочное, разгрузочное приспособления и привод. Просеивающая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478444
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.05.2013
№216.012.3fcc

Барабанный грохот

Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций, а также для классификации строительных материалов. Барабанный грохот включает закрытый со всех сторон короб, с расположенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481902
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.42b2

Агрегат для безотвальной обработки почвы

Изобретение относится к области сельхозмашиностроения, в частности к устройствам для сплошной безотвальной обработки почвы. Устройство содержит стойки с закрепленными на них рыхлителями и съемными стрельчатыми лапами. Стойки выполнены из ступенчато изогнутых труб с тремя коленами. Первое колено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482651
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.465b

Способ производства консервов из мяса птицы для лечебно-профилактического питания

Изобретение относится к пищевой промышленности. Согласно способу подготовленные головы и лапки заливают холодным пищевым пектиновым экстрактом с концентрацией пектиновых веществ не менее 0,7% и готовят бульон. Желатин заливают пищевым пектиновым экстрактом и добавляют в бульон из расчета 1,2% к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483591
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.06.2013
№216.012.4fc9

Конический проходной грохот

Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций, а также для классификации строительных материалов. Конический проходной грохот содержит просеивающую поверхность, привод,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486018
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.5287

Устройство для безотвальной обработки почвы

Устройство состоит из рамы с системами навески и регулировки глубины обработки рабочих органов. Рабочие органы выполнены в виде долота и стрельчатых лап. Стойка в нижней фронтальной части имеет направляющую круглого сечения. На направляющей установлено долото. Между стойкой и долотом закреплен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486730
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.535b

Установка для выделения жидкой фазы из материалов

Изобретение относится к пищевой промышленности, например для обезвоживания сырья при производстве пектина, выделения жидкой фазы из сыпучих материалов, при сушке материалов, а также к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для разделения отходов кормооткормочных комплексов на жидкие и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486942
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5364

Роторный смеситель-диспергатор

Изобретение относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах, и может быть применено в лакокрасочной промышленности. Смеситель содержит наружный барабан, загрузочное и разгрузочное приспособления с патрубками загрузки и выгрузки. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486951
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.07.2013
№216.012.5b15

Преобразователь напряжения постоянного тока в трехфазное напряжение переменного тока на реверсивном выпрямителе

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока. Технический результат заключается в разработке преобразователя, формирующего трехфазную систему симметричного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488938
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5b6c

Способ обработки мясного сырья

Изобретение предназначено для использования в мясной промышленности и относится к физико-химическим технологиям обработки мясного сырья. Способ осуществляют путем воздействия на мясное сырье низкочастотным электромагнитным полем, имеющим энергию выше энергии разрыва водородных связей в мясном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489025
Дата охранного документа: 10.08.2013
+ добавить свой РИД