Установка для испытаний и калибровки шагового двигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН РЯО 51) 4 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ецио,ДЙАТЕРТЫ 1;, ЖЖИТЕЛЬСТВУ дВТОРСНО 45762/2-О кии инвло во СССР ,27.08.86 д с шагоМ.Г.Чи, с. 580(54) УСТА ЛИБРОВКИ (57) Изо ротехник тГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ(56) Авторское свидетельстМф 1387168, кл. Н 02 Р 8/00Дискретный электропривовыми двигателями. / Под редликина. - И.: Энергия, 197 ОВКА ДЛЯ ИСПЬГАНИЙ ИШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯетение относится к элЦелью изобретения явл ЯО 1467728 ется повышение точности испытанийи автоматизация калибровки двигателей. Установка содержит подключенныик управляемому инвертору 18 токаисследуемый двигатель 1, выходнойвал которого жестко соединен с датчиком угла поворота 3, блок 6 фиксации вала и измерения момента иприводной двигатель 11. Блок 6 фиксации вала и измерения момента выполнен в виде ферромагнитного диска - шестерни 10, кинематически свя"занного с валом приводного двигателя 11, и ступицы 12 с размещеннымвнутри нее электромагнитом 13, установленной на упругих элементах 8 стензодатчиками 9, при этом электромагнит 13 соединен с общим валомустановки, 1 ил.Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано при изготовлении и проверке щаговых двигателей.Цель изобретения - повышение точности и автоматизация калибровки.На чертеже показана схема установки,Исследуемый двигатель (ЩЦ) 1 установлен на общем основании 2. Вал ШД 1 соединен с датчиком 3 угла поворота через муфты 4 и 5 и блок б Фиксации вала и измерения момента. Блок 6 включает в себя опоры 7, установленные на общем основании 2 с жестко закрепленными в них калиброванными упруггми элементами 8 с тензодатчиками 9, а также ферромагнитный диск-шестерню 10, механически 20 соединенную с валом приводного двигателя 11, и ступицу 12, которая опирается на упругие элементы 8 а внутри нее расположен электромаг-нит 13, механически соединенньй с 25 валом и имеющий возможность осевого перемещения в сторону диск-шестерни 10. В установку введено вычислительное устройство (ВУ) 14.Первый вход ВУ 14 но цепи 15 соединен с выходом кодового датчика 3 угла поворота, второй вход по цепи 16 с выходом блока 6 Фиксации вала и измерения момента, а третий вход по цепи 17 соединен с первым выходом управляемого инвертора 18 тока, второй выход которого по цепи 19 соединен с фазными обмотками ШД.Первый выход ВУ 14 по цепи 20 соединен с входом инвертора 19, второй выход по цепи 21 соединен с входом блока 6, а третий выход по цепи 22 соединен с входом системы управления приводным двигателем 11 (система управления не показана).Установка работает следующим образом.В автоматизированном режиме испытаний ЩЦ процедура калибровки шагового двигателя заключается в измерении зависимости Фазных токов от поло 50 жения вала двигателя.По сигналу ВУ 14,. управляющего хо" дом калибровки, по цепи 20 инвертору 18 задаются коды требуемых уставок токов. Инвертор 18 по цепи 19 формирует заданные токи в обмотках ШД 1; Ротор двигателя устанавливается в заданное положение В, которое контролируется датчиком 3 угла поворота. После установки ротора в заданное калибруемое положение ВУ 14 по цепи 21 подает сигнал на электромагнит 13, что приводит к перемещению ступицы 12 в осевом направлении в сторону диск-шестерни 10, Вал ШД фиксируется в заданном положении. Затеи ВУ 14 по цепи 22 подает сигнал на предварительно калиброванньй приводной двигатель 11, который создает на валу ЩЦ активный момент нагрузки, не превышающий момент фиксации.Крнтролируя уход ротора иэ заданного фиксированного положения 6 под действием момента нагрузки датчиком 3 и сигнал, пропорциональный моменту ЩЦ, поступающий по цепи 16 с выхода тензодатчиков 9, ВУ 14 определяет значение жесткости кривой статического . синхронизирующего момента для заданных токов. Если жесткость ниже (выше) требуемой, ВУ 14 корректирует токи по цепи 20 в сторону их увеличения (илн уменьшения) до достижения требуемой.Аналогичные опыты проводят для всей заданной совокупности точек калибровки. В результате эксперимента в памяти ВУ 14 формируются зависимости1 (6), где 3 - количество Фаз двигателя, полученные с учетом требуемой жесткости кривой статического синхронизирующего моментаУстановка может быть использована для снятия кривой статического синхронизирующего момента ШД согласно методике, состоящей в измерении моментной характеристики при заторможенном выходном вале двигателя при изменении рассогласования магнитных осей статора и ротора. Кроме того, установха может быть применена для косвенного измерения зависимости М (О) по ЭДС вращения, Алгоритм косвенного измерения моментной характеристики в этом случае следующий.По сигналу ВУ 14, поступающему по цепи 22, задается скорость вращения (ы) приводного двигателя 11, которая вычисляется ВУ 14 с использованием информации, поступающей по цепи 15 с выхода датчика 3 угла поворота.Регистрируя значения ЭДС фазных обмоток, поступающие в ВУ 14 по цепи 17, и угол поворота по датчику1467728 3 в памяти ВУ формируются зависимости ЭДС фаэных обмоток дч Й ЙО ЙЦ) И е - т-, - В 1 Ю 3 - Йс 08 Йс ЙВ по которым, используя соотношения1М(В) ,Е Т .1.1 Составитель В.Апфимов Редактор Л.Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор М.СамборскаяЗаказ 1211/54 Тираж 548 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 находят кривую статического синхронизирующего момента ШД. Наличие приводного двигателя 11 в установке позволяет задавать величину активного момента на валу ЩЦ при испытаниях в динамических режимах, реактивный момент нагрузки может регулироваться изменением тока электромагнита 13 по цепи 21.Установка приспособлена к исследованию серий ЩЦ, так как двигатель может быть легко заменен путем его демонтажа от общего основания 2 и муфты 4, не меняя компоновку других узлов, что не требует дополни- тельной калибровки моментомера, а датчик 3 угла поворота может аналогичнд заменяться на датчик с требуемой разрешающей способностью, Расположение приводного двигателя 11 на общем основании 2, но вынесенного с общего вала посредством диск- шестерни 10, дает воэможность при испытании ЩЦ выводить его из зацепления, если зто требуется, а при необходимости и заменять его на болеемощный, Установка может найти применение при автоматизированныхиспытаниях серий ЩЦ, с применениемавтоматизированных систем научных 5исследований (АСНИ) с целью повышения точности измерений н интенси .фикации исследований ЩЦ с применениемЭВМ и аппаратуры управления экспериментом. 10 Формула изобретения Установка для испытаний и калибровки .шагового двигателя, содержащая 15 вычислитель, управляемый инвертордля питания шагового двигателя, датчик угла поворота вала этого двигателя, блок фиксации вала и измерения момента и приводной двигатель, 20 отличающаяся тем, что,с целью повышения точности и автоматизации калибровки, в блок фиксациивала введены ферромагнитный дискшестерня и ступица с размещенным в 25 ней электромагнитом, обращенным полюсами к торцу диска-шестерни, кинематически связанного с валом приводного двигателя, причем электромагнит установлен с воэможностью 30 осевого перемещения, а ступица установлена на упругих элементах с тензодатчиками, соединенными с входомвычислителя, другие входы которогосоединены с датчиком угла поворота,а выходы с входом управляемогоинвертора и приводным двигателем.