RU2362983C1 - Test stand for roller chains - Google Patents
Test stand for roller chains Download PDFInfo
- Publication number
- RU2362983C1 RU2362983C1 RU2008110253/28A RU2008110253A RU2362983C1 RU 2362983 C1 RU2362983 C1 RU 2362983C1 RU 2008110253/28 A RU2008110253/28 A RU 2008110253/28A RU 2008110253 A RU2008110253 A RU 2008110253A RU 2362983 C1 RU2362983 C1 RU 2362983C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- motor
- armature winding
- voltage regulator
- testing
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрооборудованию стендов для испытания роликовых цепей или цепных передач. В качестве приводного двигателя и нагрузочного генератора используются синхронные машины, что обеспечивает минимизацию затрат электроэнергии на проведение испытания.The invention relates to electrical equipment for stands for testing roller chains or chain transmissions. Synchronous machines are used as a drive motor and load generator, which minimizes the cost of electricity for the test.
Стенды для проведения испытаний на надежность роликовых цепей содержат двигатель для приведения испытываемой цепи в движение, а также тормозное устройство для ее механической нагрузки. На проведение испытания затрачивается электрическая энергия, компенсирующая потери в электрооборудовании; сама цепная передача практически не потребляет энергии. Наиболее высоким КПД (малыми потерями энергии) обладают синхронные машины, но они более дорогие, чем асинхронные.Stands for testing the reliability of roller chains contain an engine for putting the tested circuit into motion, as well as a brake device for its mechanical load. The test uses electrical energy to compensate for losses in electrical equipment; chain transmission itself consumes virtually no energy. Synchronous machines have the highest efficiency (low energy losses), but they are more expensive than asynchronous machines.
Известен синхронный двигатель по авторскому свидетельству СССР №688964, кл. Н02К 19/12, 1977, стоимость которого приближается к стоимости асинхронного двигателя за счет упрощения устройства возбуждения. При этом неизвестны случаи применения этих двигателей в оборудовании для испытания роликовых цепей.Known synchronous motor copyright certificate of the USSR No. 688964, class. Н02К 19/12, 1977, the cost of which approaches the cost of an induction motor due to the simplification of the excitation device. However, there are no known cases of the use of these engines in equipment for testing roller chains.
Наиболее близким к заявленному устройству является испытательный стенд по а.с. СССР №1596219 (A1, G01М, 13/00, 30.09.90. Бюл. №36), в котором использовано электрооборудование переменного тока. Стенд содержит асинхронный электродвигатель и асинхронный генератор, валы которых сопряжены через испытываемую цепную передачу, содержащую испытываемую роликовую цепь, ведущую и ведомую звездочки, регулятор напряжения, подаваемого на асинхронные двигатель и генератор, приборы управления и защиты.Closest to the claimed device is a test bench for A. with. USSR No. 1596219 (A1, G01M, 13/00, 09/30/90. Bull. No. 36), in which AC electrical equipment was used. The stand contains an asynchronous electric motor and an asynchronous generator, the shafts of which are coupled through a test chain transmission containing a test roller chain, drive and driven sprockets, a voltage regulator supplied to the asynchronous motor and generator, control and protection devices.
Испытываемая цепь приводится в движение двигателем. Цепь передает механическую мощность от вала двигателя на вал нагрузочного генератора, который выполняет функции тормозного устройства и обеспечивает нагрузку испытываемой цепи передаваемой механической мощностью (натяжение).The test circuit is driven by a motor. The circuit transfers mechanical power from the motor shaft to the shaft of the load generator, which acts as a brake device and provides the load of the circuit under test with transmitted mechanical power (tension).
Статорные обмотки двигателя и генератора присоединены к выходу регулятора напряжения, который входом подключен к источнику питания (электрической сети). Частота вращения асинхронного генератора должна быть выше, чем у двигателя (при равенстве числа полюсов обеих машин), поэтому передаточное отношение цепной передачи не равно 1. Параллельное включение трехфазных обмоток двигателя и генератора, а также механическое сочленение валов обеспечивают замкнутый контур циркуляции мощности нагрузки цепи при минимальном числе устройств в этом контуре.The stator windings of the motor and generator are connected to the output of the voltage regulator, which is connected by an input to a power source (electric network). The rotation frequency of the asynchronous generator must be higher than that of the motor (if the number of poles of both machines is equal), therefore the gear ratio of the chain drive is not 1. Parallel connection of the three-phase windings of the motor and generator, as well as the mechanical joint of the shafts, provide a closed loop circuit for the load power of the circuit when minimum number of devices in this circuit.
Недостатками прототипа являются относительно высокий расход электроэнергии на проведение испытания роликовой цепи вследствие относительно невысоких энергетических показателей асинхронных машин, а также относительно большая мощность регулятора напряжения. Генератор возвращает двигателю часть активной мощности, затраченной им при работе, за вычетом потерь мощности в двигателе и генераторе. При этом и двигатель, и генератор потребляют из сети реактивную мощность, что является причиной относительно большой мощности регулятора напряжения. Схема оборудования прототипа исключает применение в качестве приводного двигателя и нагрузочного генератора синхронных машин, имеющих более высокие энергетические показатели (коэффициент полезного действия и коэффициент мощности), поскольку не содержит эффективных устройств регулирования электрической нагрузки двигателя и генератора. Системы возбуждения серийных синхронных машин предназначены для применения в условиях стабильного напряжения питания. При изменении напряжения регулятора происходит рассогласование напряжения и электродвижущей силы возбуждения статорной обмотки двигателя и генератора, что приводит к их перевозбуждению или недовозбуждению и, как следствие, неоправданному увеличению тока в трехфазных обмотках и потерь в силовых элементах электрической цепи.The disadvantages of the prototype are the relatively high energy consumption for testing the roller chain due to the relatively low energy performance of asynchronous machines, as well as the relatively high power of the voltage regulator. The generator returns to the engine a portion of the active power expended by it during operation, minus the power losses in the engine and generator. At the same time, both the engine and the generator consume reactive power from the network, which is the reason for the relatively high power of the voltage regulator. The prototype equipment diagram excludes the use of synchronous machines as a drive engine and load generator with higher energy indicators (efficiency and power factor), because it does not contain effective devices for regulating the electric load of the engine and generator. Excitation systems of serial synchronous machines are designed for use in a stable supply voltage. When the voltage of the regulator changes, the voltage and the electromotive force of the excitation of the stator winding of the motor and generator are mismatched, which leads to their overexcitation or underexcitation and, as a result, unjustified increase in current in three-phase windings and losses in power elements of the electric circuit.
Технической задачей является снижение затрат электроэнергии на проведение испытаний роликовой цепи путем замены в испытательном стенде асинхронных машин на синхронные при дополнении последних специальным устройством возбуждения, адаптированном к условиям работы машин в составе испытательного стенда.The technical task is to reduce the cost of electricity for testing the roller chain by replacing asynchronous machines in the test bench with synchronous ones when the latter is supplemented with a special excitation device adapted to the operating conditions of the machines in the test bench.
Решение задачи достигается тем, что в стенде для испытания роликовых цепей, включающем приводной двигатель и нагрузочный генератор, валы которых сопряжены через цепную передачу, содержащую испытываемую роликовую цепь, ведущую и ведомую звездочки, статорные обмотки двигателя и генератора присоединены к выходу регулятора напряжения, отличающийся тем, что в качестве двигателя и генератора использованы синхронные машины, генератор имеет на статоре трехфазную якорную обмотку и на роторе обмотку возбуждения, а двигатель имеет на статоре основную и дополнительную трехфазные якорные обмотки, причем основная якорная обмотка двигателя соединена звездой и подключена к выходу регулятора напряжения параллельно якорной обмотке генератора, а дополнительная якорная обмотка двигателя началами подключена к выходу регулятора напряжения, а концами соединена с выводами переменного тока выпрямителя, к выводам выпрямленного тока которого подключены последовательно соединенные обмотки возбуждения двигателя и генератора, параллельно одной из которых подключен резистор, при этом передаточное отношение цепной передачи равно отношению чисел полюсов двигателя и генератора.The solution is achieved by the fact that in the test bench for roller chains, which includes a drive motor and a load generator, the shafts of which are coupled through a chain transmission containing a test roller chain, drive and driven sprockets, stator windings of the motor and generator are connected to the output of the voltage regulator, characterized in that synchronous machines are used as the engine and generator, the generator has a three-phase anchor winding on the stator and an excitation winding on the rotor, and the engine has ovnaya and additional three-phase anchor windings, the main armature winding of the motor connected by a star and connected to the output of the voltage regulator parallel to the armature winding of the generator, and the additional anchor winding of the motor connected to the output of the voltage regulator, and the ends connected to the terminals of the rectifier AC, to the terminals of the rectified current which is connected in series to the field windings of the motor and generator, parallel to one of which a resistor is connected, while the adequate ratio of the chain transmission is equal to the ratio of the numbers of poles of the engine and generator.
Основным положительным результатом изобретения является снижение затрат электроэнергии на проведение испытания цепи минимизацией потерь в электрооборудовании. Другим результатом является возможность уменьшения мощности регулятора напряжения при неизменной механической мощности передаваемой через испытываемую цепь.The main positive result of the invention is to reduce the cost of electricity for testing the circuit by minimizing losses in electrical equipment. Another result is the possibility of reducing the power of the voltage regulator with a constant mechanical power transmitted through the test circuit.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена электрическая схема оборудования испытательного стенда в однолинейном исполнении.The invention is illustrated in the drawing, which shows an electrical diagram of the equipment of the test bench in a single-line design.
Стенд для испытания роликовых цепей содержит приводной синхронный двигатель 1, нагрузочный синхронный генератор 2, валы которых сопряжены цепной передачей, состоящей из ведущей и ведомой звездочек и испытываемой роликовой цепи (кинематическая схема цепной передачи на фиг.1 не показана), регулятор напряжения 3, а также устройства управления и регулирования. Генератор 2 имеет традиционную конструкцию с трехфазной якорной обмоткой 4 на статоре и обмоткой возбуждения 5 на роторе. С помощью коммутационного аппарата 6 якорная обмотка 4 генератора 2 подключается к выходу регулятора напряжения 3. Синхронный двигатель 1 имеет на статоре основную 7 и дополнительную 8 трехфазные якорные обмотки, начала которых подключены к выходу регулятора напряжения 3. При этом дополнительная обмотка 8 включается как проходная последовательно с электрической цепью, состоящей из последовательно соединенных коммутационного аппарата 9, выпрямителя 10, на стороне выпрямленного тока которого включены последовательно обмотки возбуждения 5 и 11, при этом параллельно обмотке возбуждения 5 генератора 2 подключен резистор 12. На регулятор напряжения 3 питание подается через коммутационный аппарат 13. На вращающиеся обмотки возбуждения 5 и 11 ток передается через скользящие контакты (на фиг.1 не показаны).The test bench for roller chains contains a synchronous drive motor 1, a synchronous load generator 2, the shafts of which are coupled by a chain transmission consisting of a drive and driven sprockets and a test roller chain (the kinematic chain transmission scheme is not shown in Fig. 1), the voltage regulator 3, and also control and regulation devices. Generator 2 has a traditional design with a three-phase anchor winding 4 on the stator and field winding 5 on the rotor. Using a switching device 6, the anchor winding 4 of the generator 2 is connected to the output of the voltage regulator 3. The synchronous motor 1 has a main 7 and an additional 8 three-phase anchor windings on the stator, the beginnings of which are connected to the output of the voltage regulator 3. In this case, the additional winding 8 is connected as a loop through with an electric circuit consisting of a series-connected switching device 9, a rectifier 10, on the side of the rectified current of which the field windings 5 and 1 are connected in series 1, while a resistor 12 is connected in parallel with the field winding 5 of the generator 2. Power is supplied to the voltage regulator 3 through the switching device 13. Current is transmitted to the rotating field windings 5 and 11 through sliding contacts (not shown in FIG. 1).
Цепная передача с испытываемой роликовой цепью должна иметь передаточное отношение i, удовлетворяющее требованию i=рд/рг, где рд и рг - соответственно числа пар полюсов двигателя и генератора. При этом частота вращения обеих машин совпадает с частотой вращения их магнитных полей. Испытываемая роликовая цепь устанавливается так, чтобы положение валов двигателя 1 и генератора 2 (ведущей и ведомой звездочек передачи) обеспечивало смещение оси ротора по отношению к оси вращающегося магнитного поля на заданный угол. Для длительного режима работы оборудования этот угол для двигателя и генератора примерно равен их номинальному углу нагрузки. При этом для двигателя смещение оси ротора производится против направления вращения, а для генератора - по направлению вращения. Общее смещение осей роторов составляет угол, равный сумме абсолютных значений заданных углов нагрузки генератора и двигателя (рациональное значение угла смещения - сумма номинальных углов нагрузки генератора и двигателя).The chain gear with the tested roller chain must have a gear ratio i satisfying the requirement i = r d / r g , where r d and r g are the number of pole pairs of the engine and generator, respectively. In this case, the rotation frequency of both machines coincides with the rotation frequency of their magnetic fields. The test roller chain is installed so that the position of the shafts of the engine 1 and generator 2 (the driving and driven transmission sprockets) provides a displacement of the rotor axis with respect to the axis of the rotating magnetic field by a predetermined angle. For long-term equipment operation, this angle for the engine and generator is approximately equal to their nominal load angle. In this case, the rotor axis is displaced for the engine against the direction of rotation, and for the generator, in the direction of rotation. The total displacement of the rotor axes is an angle equal to the sum of the absolute values of the specified load angles of the generator and the engine (the rational value of the offset angle is the sum of the nominal load angles of the generator and the engine).
При совпадении положения магнитных осей машин 1 и 2 имеет место холостой ход и нагрузка цепи отсутствует при любом значении напряжения регулятора 3; при наличии углового смещения осей у двигателя 1 и генератора 2 имеет место активный ток статора и соответствующая механическая мощность.With the coincidence of the position of the magnetic axes of machines 1 and 2, idling takes place and the load of the circuit is absent at any value of the voltage of controller 3; in the presence of an angular displacement of the axes of the engine 1 and generator 2, there is an active stator current and the corresponding mechanical power.
В установившемся режиме испытательный стенд работает следующим образом. На двигатель 1 и генератор 2 подается трехфазное напряжение от регулятора напряжения 3. Двигатель 1 приводит испытываемую роликовую цепь в движение; генератор 2 обеспечивает нагрузку испытываемой цепи механической мощностью. Величина нагрузки цепи определяется взаимным угловым положением роторов двигателя 1 и генератора 2, а также величиной напряжения регулятора 3.In steady state, the test bench operates as follows. Three-phase voltage is supplied to engine 1 and generator 2 from voltage regulator 3. Engine 1 drives the tested roller chain; generator 2 provides the load of the circuit under test with mechanical power. The magnitude of the load of the circuit is determined by the mutual angular position of the rotors of the engine 1 and generator 2, as well as the magnitude of the voltage of the regulator 3.
При работе двигателя 1 его якорные обмотки 7 и 8 обтекаются током. Выпрямленный ток дополнительной обмотки 8, обтекающий обмотки 11 и 5, является током возбуждения двигателя 1 и генератора 2. С помощью резистора 12 при наладке устанавливают оптимальное соотношение токов в обмотках возбуждения 5 и 11 и желательный режим возбуждения генератора 2 и двигателя 1. При этом резистор 12 при наладке может быть переключен параллельно обмотке 11 (если потребуется сделать ток в обмотке 5 больше, чем в обмотке 11). Наиболее целесообразным является режим возбуждения на минимум суммарного трехфазного тока двигателя 1, генератора 2 и регулятора напряжения 3.When the engine 1 is operating, its anchor windings 7 and 8 are surrounded by current. The rectified current of the additional winding 8, flowing around the windings 11 and 5, is the excitation current of the motor 1 and generator 2. Using a resistor 12, when setting up, the optimal ratio of the currents in the field windings 5 and 11 and the desired excitation mode of the generator 2 and motor 1 are established. 12 during commissioning can be switched parallel to the winding 11 (if you need to make the current in the winding 5 more than in the winding 11). The most appropriate is the excitation mode to the minimum of the total three-phase current of the motor 1, generator 2 and voltage regulator 3.
Регулирование передаваемой испытываемой роликовой цепью мощности осуществляется изменением напряжения регулятора 3. При уменьшении напряжения происходит снижение названной мощности. При этом пропорционально уменьшается ток возбуждения двигателя 1 и генератора 2, что обеспечивает сохранение режима их возбуждения на минимум тока статора.The power transmitted by the test roller circuit is controlled by changing the voltage of controller 3. When the voltage decreases, the named power decreases. In this case, the excitation current of the motor 1 and generator 2 is proportionally reduced, which ensures that their excitation mode is kept to a minimum of the stator current.
Включение в работу оборудования осуществляется в следующей последовательности. После установки испытываемой роликовой цепи 3 на испытательном стенде с учетом требований, указанных выше, при разомкнутых коммутационных аппаратах 6 и 9 включается коммутационный аппарат 13 и двигатель 1 в режиме асинхронного пуска обеспечивает разгон испытываемой роликовой цепи и генератора 2. По достижении двигателем 1 подсинхронной скорости, включается коммутационный аппарат 9 и двигатель 1 втягивается в синхронизм. Далее включается коммутационный аппарат 6 и генератор 2 входит в синхронный режим. Затем регулятором напряжения 3 устанавливается требуемая нагрузка цепи. При пуске регулятор 3 может выполнять функции пускового устройства, ограничивающего пусковой ток двигателя 1.The inclusion of the equipment is carried out in the following sequence. After installing the test roller chain 3 on the test bench, taking into account the requirements indicated above, when the switching devices 6 and 9 are open, the switching device 13 is turned on and the motor 1 in asynchronous start mode provides acceleration of the tested roller chain and generator 2. Upon reaching engine 1 asynchronous speed, switching device 9 is turned on and motor 1 is pulled into synchronism. Next, the switching device 6 is turned on and the generator 2 enters the synchronous mode. Then the voltage regulator 3 sets the required circuit load. At start-up, controller 3 can act as a starting device that limits the starting current of motor 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110253/28A RU2362983C1 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Test stand for roller chains |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110253/28A RU2362983C1 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Test stand for roller chains |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2362983C1 true RU2362983C1 (en) | 2009-07-27 |
Family
ID=41048507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008110253/28A RU2362983C1 (en) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Test stand for roller chains |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2362983C1 (en) |
-
2008
- 2008-03-17 RU RU2008110253/28A patent/RU2362983C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7227338B2 (en) | Fixed frequency electrical generation system with induction coupler and use thereof in an aircraft | |
| RU2528950C2 (en) | Gas turbine engine starter-generator and method of its control | |
| US7514806B2 (en) | Engine start system with quadrature AC excitation | |
| US7915869B2 (en) | Single stage starter/generator with rotor quadrature AC excitation | |
| RU2544847C2 (en) | Control method for fixed-frequency generator with variable engine speed | |
| US9762160B2 (en) | Method of controlling multiple parallel-connected generators | |
| CA2934842C (en) | Method of operating a single-phase generator in parallel with an inverter | |
| RU2474950C2 (en) | Device and method of electric supply to at least one asynchronous machine on board of aircraft | |
| US9979337B2 (en) | Method of loadshedding for a variable speed, constant frequency generator | |
| RU2362983C1 (en) | Test stand for roller chains | |
| PL200692B1 (en) | Method of starting and steady-state feeding a permanent-magnet synchronous motor, in particular that used to drive a hydraulic pump | |
| RU2362982C1 (en) | Test stand for chain gears with synchronous machines | |
| EP2562417A1 (en) | Three-phase electrical generator and system for turbines | |
| RU2419957C1 (en) | Electric power plant | |
| RU66635U1 (en) | ASYNCHRONIZED SYNCHRONOUS GENERATOR | |
| EP2912765B1 (en) | Dynamo-electric machine | |
| RU2339844C1 (en) | Method of electric energy generation | |
| RU2343442C1 (en) | Chain drive test desk | |
| RU97227U1 (en) | ELECTRIC POWER PLANT | |
| RU2189691C1 (en) | Method of electric starting of internal combustion engine | |
| EP4503426A1 (en) | Electrical machine and method of operating electrical machine | |
| CN110707971B (en) | System for enhancing abrupt load capacity of gas generator set and control method | |
| SU767931A1 (en) | Electrical starter and generator unit | |
| RU2073255C1 (en) | Driveless method of synchronous generator group testing | |
| RU103259U1 (en) | ELECTRIC POWER PLANT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100318 |