[发明专利]电封闭式履带车辆传动装置转向试验台

说明书

技术领域：

本专利属于履带车辆试验设备技术领域，更具体地说是指一种电封闭式履带车辆传动装置转向试验台。 

背景技术：

常规的履带车辆传动试验台，由于其两侧加载装置不能实现从加载功能到驱动功能的不中断变化，所以，此类试验台不能满足履带车辆转向时，随转向半径的减小，内侧履带由输出功率变为吸收功率的性能要求，为此，此类传动试验台不能完成履带车辆传动装置的转向试验。而且，由于传统的传动试验台通常是开式系统，所以加载装置吸收的功率不能直接给驱动装置使用，需要用附加的散热装置散去，试验台的功率损耗较大。再加上由于加载装置的惯量较大，因此在加减速过程中，附加的惯性力矩也较大，使得实际加载力矩常常偏离目标值，影响试验精度。 

发明内容：

本专利的目的正是针对上述问题，采用改进加载装置和控制系统的方法，使加载装置具有回收功率的功能，并通过控制系统实现模拟履带车辆转向过程中功率流向变化和消除加载装置转动惯量的功能，从而实现转向机构试验台提高试验能力、扩大适用范围的要求。 

本专利解决技术问题所采用的技术方案是： 

本试验台共选用三台交流变频电机，并配置与电机相适应的整流单元、逆变器单元和高压变频柜等，组成一套电封闭式的转向试验台，具有精度高、动态响应速度快、控制简便、可靠性高等特点。三台电机中的一台作为驱动装置使用，采用恒转速控制方式，另外两台作为加载装置使用，采用恒转矩控制方式。 

加载系统分为惯性加载和交流变频电机加载。 

惯性加载系统采用可变惯性飞轮组的结构形式，可以串联在被试系统和加载电机之间进行惯性加载；惯性加载系统为两套，采用同样的结构，并可以串联使用。惯性加载系统的惯量可以梯次变化，用于模拟各种被试件的惯量。 

加载电机可以四象限工作，并通过专门设计的控制系统，实现转向时内侧履带功率流向变化的功能。 

两侧的加载电机分别配备一台多档传动箱，用于匹配加载电机与被试传动装置的输出转速，使加载电机能够工作于要求的转速范围内。 

测控系统所需设备包括工业控制计算机、数据采集卡、各种传感器、数据采集及处理软件、控制柜、仪表柜、试验现场监视设备等。测控系统可以实现对整个试验台进行集中控制，对试验参数进行监测、采集、记录、分析及图表输出，并对试验进程进行监视和记录。试验台可以采集的数据包括转速、转矩、温度、流量、压力等。 

通过测控系统可以实现加载电机惯性力矩的消除，其原理如下： 

由于已知采样间隔Δt和加载电机转动惯量J，通过测量可以得到t时刻的输出轴转速ω_t和上一个采样点的转速ω_t-Δt，于是可以得到t时刻的角加速度： 

αt=ωt-ωt-ΔtΔt]]>

所以，t时刻用于额外驱动加载电机转动惯量的转矩M′_t＝J·α 

通过转速转矩传感器测得t时刻输出轴转矩是M_0t，则此刻输出轴实际用于克服所加负载的转矩为： 

M_t＝M_0t-M′_t

由此可以得到消除加载电机转动惯量影响后t时刻的输出转矩表达式：