1. Электрические тормоза на базе машин постоянного тока (мпт)

Электрические тормоза представляют собой электрические машины в балансирном исполнении (как правило), вал которых соединён с валом испытуемого ДВС. Механическая энергия двигателя в таких тормозах преобразуется в электрическую.

Основные элементы МПТ, их назначение.

На неподвижной части МПТ расположены полосы и обмотки возбуждения (ОВ). Обмотки соединены так, чтобы при прохождении по ним тока полосы приобретали чередующуюся полярность. На вращающейся части расположена обмотка, в которой индуцируется ЭДС. Поэтому вращающаяся часть называется якорем. От обмотки якоря идут ответвления к коллектору, который представляет собой цилиндрическое тело, состоящее из изолированных медных пластин. Обмотка имеет большое число секций, каждая из которых ответвляется и следующим друг за другом коллекторным пластинкам.

Электродвижущая сила (ЭДС) обмотки якоря.

При вращении якоря в проводниках его обмотки наводится ЭДС (точнее в проводниках, лежащих на внешней поверхности сердечника) e = B*l*V, [B] Тл (Тесла). В обмотке якоря наводится переменное ЭДС, т.к. каждый проводник проходит полосы разной полярности. Для выпрямления ЭДС используется коллектор, с которым соприкасаются щётки. Последние устанавливаются в тех местах, где ЭДС меняет направление, т.е. в середине межполюсного промежутка.

ЭДС обмотки якоря: 1. E = c_E*n*Ф, где с_Е – конструктивная постоянная МПТ. 2. с_Е = Р*W/(60a), где Р – число нар полюсов, W – общее число активных проводников якоря, а – число параллельно работающих витков якоря, Ф – поток полюса якоря. 3. n = E/(c_E*Ф).

Быстроходность МПТ: влияющие факторы (3) и ограничения (3). Электромагнитный момент МПТ. «Скольжение» МПТ при изменении внешней нагрузки. МПТ в режиме генератора и в режиме двигателя: частота вращения и соотношение ЭДС и напряжения. Механическая характеристика МПТ при работе с внешней активной нагрузкой: возможности регулирования и практическая реализация.

Из выражения для Е следует: 1. для увеличения быстроходности машины, надо увеличить Е (увеличить разность напряжений между коллектором и щётками) (Е = 500В – граница… увеличение Е до 800В). 2. увеличение быстроходности за счёт уменьшения с_Е за счёт уменьшения Р, но увеличивается нагрузка на каждую щётку. 3. увеличение быстроходности за счёт уменьшения с_Е за счёт уменьшения U (число витков), но увеличиваются коммутационные явления между ламелями коллекторов.

Недостатки (3) и область возможного применения.

Выводы: 1. Необратимые потери энергии, её преобразование в тепло и рассеивание её в окружающую среду. 2. Более низкая, как правило, устойчивость режима по сравнению с ГДТ.

3. Неудобства при снятии НХ ДВС: любое изменение нагрузки приводит к значительным изменениям скоростного режима системы МПТ-ДВС. Это изменение тем больше, чем выше n, что требует перенастройки тормоза.

Область применения: 1. обкатка ДВС после ремонта; 2. приёмо-сдаточные испытания.

Задача № 6

2. Измерение частоты вращения. Цифровые измерительные системы 1-го рода

В основе работы ЦИС-1 лежит подсчёт числа угловых меток в течении заданного временного интервала t_u. Последний задаётся с использованием ДЧ путём данного кратного деления частоты опорного генератора.

Цифровые измерительные системы 1-го рода (ЦИС-1). Функциональная схема, основные элементы и их назначение, способ задания интервала времени, рабочий процесс, принцип преобразования первичного счёта в численное значение угловой скорости, мера измеряемой величины. Условия работы с примыкающими и непримыкающими интервалами измерения (какие изменения необходимо внести в схему во втором случае?). Связь угловой скорости с числом импульсов счёта, числом кодовых меток и интервалом измерения; “цена” одного импульса (“кванта” скорости).

Информация о частоте вращения обновляется в конце измерительного интервала t_u. Величина t_u задаётся ДЧ в виде 2х поперечного импульса (+ логич 1, – логич 0). Это так называемый «строб-импульс», который поступает на управляющий вход электронного ключа К. В течении + части строб-импульса ключ К пропускает импульсы ДПУ на вход счётчика СчИ. По окончанию счёта показания СчИ переносятся в регистр памяти (РП) и далее через дешифратор в схему индикации. Сброс показаний счётчика – по заданному фронту прямоугольного импульса (после перехода с 1 на 0), но с некоторой задержкой, необходимой для передачи показаний в РП. В течении второй части строб-импульса и в процессе счёта после нового цикла в системе индикации (или регистрации) сохраняется результаты предыдущего измерения.

1. Режим с примыкающими интервалами измерения, когда время измерительного цикла равно времени измерения, т.е. t_ц = t_u. В этом случае, время, необходимое для передачи информации о ω из СчИ в РП и для сброса показаний СчИ должно быть меньше длительности периода сигнала ДПУ, т.е. . В этом случае перенос осуществляется по заднему фронту импульса. Команда на сброс тоже осуществляется по этому сигналу, но с некоторой задержкой, необходимой для переноса информации из СчИ в РП. Если схема не обеспечивает необходимого быстродействия, то может быть организована работа с непримыкающими интервалами. В этом случает возникает дополнительная инструментальная погрешность от потери импульсов. 2. Режим с непримыкающими интервалами счёта, когда время измерительного цикла больше времени измерения t_ц > t_u. Тогда для операции переноса сброса может быть отведён отрезок времени, численно равный измерительному интервалу . Это резко упрощает процесс сброса СчИ и его предварительного переноса информации из СчИ в РП. Базой измерительного цикла в этом случае является 2х полярный импульс.

Положительная его часть используется для счёта (измерения). Перенос осуществляется по заднему фронту импульса, а сброс СчИ может происходить в конце отрицательной части строба. Однако и в этом случае в принципе возможна работа ЦИС-1 с примыкающими интервалами счёта, если в функциональную схему 2й счётчик, 2й селектор и удвоить систему сброса и переноса информации. Импульсы счёта в этом случае могут работать в противофазе. Ровно, как и в противофазе осуществляется работа систем переноса и сброса. Это обеспечивает поочерёдную работу счётчиков СчИ-1 и СчИ-2. Также по окончании счёта поочерёдно будут работать системы переноса и сброса.