ООО «МИКС Инжиниринг» предлагает разработать и изготовить согласно Вашему техническому заданию стенд для проведения испытаний автоматических механических и гидромеханических трансмиссий с бесступенчатыми механизмами поворота быстроходных гусеничных машин различных типов.
Базовым компонентом силовой части стенда является 4-х квадрантный управляемый высоковольтный асинхронный привод, состоящий из преобразователя частоты мощностью 1.4 МВт c функцией рекуперации энергии в питающую сеть и высоковольтного асинхронного двигателя мощностью 1.4 МВт, рассчитанного на питающее напряжение 6 кВт.

В качестве нагружающих устройств левого и правого валов трансмиссии предполагается установить два высоковольтных асинхронных двигателя мощностью 500 кВт, управляемых рекуперативными преобразователями частоты, рассчитанными на соответствующие мощности.

Нагружающими устройствами выходных валов привода вентиляторов служат высоковольтные приводные системы мощностью 250 кВт каждая, оснащенные рекуперативными преобразователями частоты.

Компоненты приводов подобраны с учетом необходимости использования в самых требовательных приложениях, требующих высокой динамики разгона и торможения.

Центральным элементом системы сбора данных и управления стендом является высокопроизводительный программируемый контроллер фирмы National Instruments (США), применяемый в контрольно-измерительных и управляющих системах различного уровня сложности.

СОСТАВ (См. Рисунок 1 и 2).

1. Испытуемое изделие — трансмиссия- (Т).
2. Электропривод- (М1).
3. Нагружающий (моментный) электродвигатель- (М2, М3).
4. Нагружающий (частотный) электродвигатель- (М4, М5).
5. Датчик частоты вращения- (BR1 – BR5).
6. Датчик крутящего момента- (BP1 – BP5).
7. Редуктор/мультипликатор- (G1 – G2).
8. Соединительные муфты- (С1 – С10).
9. Частотный преобразователь с функцией рекуперации электроэнергии- (UZ1 – UZ5).
10. Электрический шкаф измерения и управления- (А1).
11. Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора- (А2).

Рис. 1. Механическая схема.

Рис. 2. Электрическая схема.

Описание конструкции

К испытуемому изделию (Т) подключаются электроприводы (М1), (М2 – М3) и (М4 — М5). Сила и скорость вращения каждого электродвигателя регулируется рекуперативными частотными приводами (UZ1 – UZ5). В условиях испытаний электроприводы (М1 – М3) могут работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора; частотные электродвигатели (М4- М5) работают только в режиме генератора. Стенд испытания трансмиссий предусматривает возможность перераспределения энергии, которая была получена в результате работы нагрузочных электрических машин в режиме генератора на питание электрических машин, работающих в двигательном режиме. Нагружающие электродвигатели (М2-М3) подключаются к изделию (Т) с помощью редукторов G1, G2.

Для контроля параметров испытаний на валах электроприводов устанавливаются датчики (BP1 – BP5) и (BR1 – BR5), выполненные в едином корпусе. Для защиты от механической перегрузки их подключение выполняется через предохранительные муфты.

Для устранения неточностей (несоосность, компенсация угла) установки валов, соединение валов двигателей приводов вентиляторов с датчиками (BP1 – BP5) выполняется компенсирующими муфтами (С8, С10). В качестве соединений С1–С7 и С9 предлагается использовать агрегатированные муфты, сочетающие свойства предохранительных и компенсирующих муфт.

Электроприводы (М1—М5), редукторы (G1, G2), муфты, датчики (BP1 – BP5) с интегрированными датчиками (BR1-BP5) устанавливаются на стенде совместно с трансмиссией в одном помещении.

Размещение рекуперативных частотных преобразователей (UZ1 – UZ5), электрического шкафа измерения и управления (А1) и АРМ оператора (А2) возможно осуществить в смежном помещении. Силовые кабели прокладываются в каналах от электроприводов (М1—М5) к рекуперативным частотным преобразователям (UZ1–UZ5) с последующим подключением к силовой сети (6кВ, 50Гц).

Принцип работы

Испытательный комплекс способен функционировать в двух основных режимах: ручном и автоматическом.

В ручном режиме оператор с помощью пульта дистанционного управления задает параметры нагружения электроприводам (М1—М5). Данные, полученные в ходе испытания, отображаются на экране монитора и сохраняются на жестком диске ПК.

При работе в автоматическом режиме оператор с помощью персонального компьютера и внешних устройств ввода (клавиатура, мышь) задает различные циклограммы управления, а также частоты вращения и крутящего момента электроприводов (М1—М5). Данные, полученные в ходе испытания, отображаются на экране монитора и сохраняются на жестком диске ПК.

Управление работой стенда, контроль параметров на всех узлах приводных и нагрузочных электродвигателей, сбор и хранение показаний системы выполняется на АРМ оператора, оснащенном пультом аварийной остановки.

Стенд обеспечивает следующие режимы испытаний:
1. Нагружение трансмиссии (Т) электроприводом (М1): при этом (М2-М3) и (М4-М5) работают в режиме генератора.
2. Нагружение трансмиссии (Т) электродвигателем (М2) и/или (М3): при этом (М1) и (М4- М5) работают в режиме генератора.

В процессе испытания трансмиссии (Т) данные отображаются на экране монитора и сохраняются на жесткий диск персонального компьютера, находящегося на АРМ оператора.

В случае возникновения аварийной ситуации (резкое падение/увеличение усилия или скорости на приводном/нагрузочных узлах, пробой фазы на корпус оборудования) контрольная автоматика совместно с контакторами отключает силовую цепь питания стенда, сохраняя все полученные данные. Также используются ручные пульты аварийной остановки, расположенные в нескольких местах рабочей зоны.

Технические параметры измерительных преобразователей и приводных компонентов.

1. ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ПРИВОДНОГО УЗЛАTRB
Максимальное значение крутящего момента, кгс*м1000
Номинальный выходной сигнал, мВ/В1,5 ± 1%
Максимальный верхний предел перегрузки, %120
Предел приведённой погрешности измерения, %±0,1
Максимально допустимая частота вращения, об/мин5000
Рабочий диапазон температур, °С–20… +70
Масса, кг550
Предел допускаемой относительной погрешности измерения частоты вращения±(0,05%+1ед.наим.разр)
2. ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НАГРУЗОЧНО МОМЕНТНОГО УЗЛАT10FN
Максимальное значение крутящего момента, кН*м130
Номинальный выходной сигнал, В±10
Максимальный верхний предел перегрузки, кН*м200
Предел приведённой погрешности измерения, %±0,1
Максимально допустимая частота вращения, об/минДо 3000
Рабочий диапазон температур, °С-10… +60
Масса, кг85,4
Предел допускаемой относительной погрешности измерения частоты вращения±(0,05%+1ед.наим.разр)
3. ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НАГРУЗОЧНОГО ЧАСТОТНОГО УЗЛАT10FS
Максимальное значение крутящего момента, Н*м500
Номинальный выходной сигнал, В±10
Максимальный верхний предел перегрузки, кН*м200
Предел приведённой погрешности измерения, %±0,07
Максимально допустимая частота вращения, об/минДо 22000
Рабочий диапазон температур, °С-10… +60
Масса, кг3,6
Предел допускаемой относительной погрешности измерения частоты вращения±(0,05%+1ед.наим.разр)
4. ПРИВОДНОЙ ДВИГАТЕЛЬAMA450
Мощность, кВт450
Номинальные обороты, об/мин2978
Номинальный крутящий момент, Н*м4489
Шум, дБ83
Масса, кг4170
Напряжение питания6000 В, 50 Гц
5. ПРИВОД НАГРУЗОЧНОГО МОМЕНТНОГО УЗЛАAMA450
Мощность, кВт500
Номинальные обороты, об/мин593
Номинальный крутящий момент, Н*м8055
Шум, дБ76
Масса, кг4090
Напряжение питания6000 В, 50 Гц
6. ПРИВОД НАГРУЗОЧНОГО ЧАСТОТНОГО УЗЛАHXR355
Мощность, кВт250
Номинальные обороты, об/мин2971
Номинальный крутящий момент, Н*м804
Шум, дБ85
Масса, кг1810
Напряжение питания6000 В, 50 Гц

Все СИ, входящие в состав испытательной машины, внесены в Госреестр РФ.