DE1281716B

DE1281716B - Device for automatic zero point correction of the load control during transmission test stands

Info

Publication number: DE1281716B
Application number: DE1963L0045437
Authority: DE
Inventors: Fritz Boehme
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1963-07-23
Filing date: 1963-07-23
Publication date: 1968-10-31

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Nullpunktskorrektur der Laststeuerung bei Getriebeprüfständen Bei Prüfständen zur Prüfung von Getrieben, insbesondere Zahnradgetrieben auf Zahnfestigkeit, auf Geräusche, werden vorzugsweise zwei gleiche oder ähnliche Getriebe gegeneinander geschaltet. Die beiden freien Antriebs seiten werden dabei mit elektrischen Maschinen (Pendelmaschinen) gekuppelt, die sowohl generatorisch als auch motorisch betrieben werden können. Hierdurch ist eine unterschiedliche und wechselweise Belastung der beiden Getriebeeinheiten möglich, die beispielsweise bei der Zahnflankenprüfung notwendig ist. Die Belastungsänderung wird von einer Stellanordnung (Sollwertpotentiometer) bewirkt, die von einer mittleren Nullstellung ausgehend nach beiden Richtungen verstellt werden kann. Damit werden die Erregerfelder der Pendelmaschinen gegeneinander verstimmt.Device for automatic zero point correction of the load control for gearbox test stands for test stands for testing transmissions, in particular Gear drives for tooth strength, for noise, are preferably two of the same or similar gear shifted against each other. The two free drive sides are coupled with electrical machines (pendulum machines), which both can be operated as a generator or as a motor. This is a different one and alternate loading of the two gear units possible, for example is necessary for the tooth flank test. The change in load is made by a Adjustment arrangement (setpoint potentiometer) causes that from a mean zero position can be adjusted starting in both directions. This will make the excitation fields of the pendulum machines out of tune with each other.

Sind beide Getriebe in ihrem Übersetzungsverhältnis gleich, werden die Felder der Pendelmaschinen so eingestellt, daß diese motorisch mit gleicher Drehzahl laufen und somit die Kupplung zwischen beiden Getrieben kein Drehmoment überträgt. Der Sollwertsteller für die Belastung steht dann richtig in der Stellung »Null«. If both gears are the same in their transmission ratio, will the fields of the pendulum machines are set so that they are motorized with the same Speed run and thus the clutch between the two gears no torque transmits. The setpoint adjuster for the load is then correctly in the position "Zero".

In vielen Fällen sind jedoch die tSbersetzungsverhältnisse der zu prüfenden Getriebe nicht gleich. Will man in einem solchen Fall erreichen, daß die Kupplung kein Moment überträgt, so müssen die beiden Pendelmaschinen mit unterschiedlicher Drehzahl wieder als Motoren laufen. Diese Drehzahländerung wird durch Eingriffe in das Erregerfeld ermöglicht. In many cases, however, the transmission ratios are the same testing gear is not the same. If one wants to achieve in such a case that the Coupling does not transmit any torque, so the two pendulum machines have to use different Speed as motors run again. This speed change is made by interventions in the pathogen field.

Es handelt sich hierbei nicht um einen Lastausgleich von zwei oder mehr Antriebsmotoren, sondern, da eine Maschine als Motor, die andere als Generator läuft, um eine Entlastung beider Maschinen zu »Null«, so daß kein Kreisstrom fließt. Wird dieser Ausgleich nicht hergestellt, dann wird die Kupplung mit einem Drehmoment belastet. Dabei wird dann die stärker erregte Maschine angetrieben und läuft somit generatorisch. Diese als Generator laufende Maschine induziert dann eine Spannung, die der Leonardspannung entgegenwirkt, mit ihr eine Differenzspannung bildet, die ihrerseits einen Kreisstrom durch die beiden Pendelmaschinen fließen läßt. Obwohl also die Kupplung zwischen den beiden zu prüfenden Getriebeeinheiten mit einem Moment belastet ist, steht der Sollwertsteller für die Belastung nach wie vor auf Null und gibt damit den Belastungszustand des Getriebes nicht richtig an. Über die Erregerfelder der Pendelmaschinen wäre ein Ausgleich derart zu schaffen, daß die Kupplung nicht belastet wird und somit beide Maschinen wieder motorisch arbeiten. This is not a load balancing of two or more drive motors, but, since one machine acts as a motor, the other as a generator runs to relieve both machines to "zero" so that no circulating current flows. If this compensation is not established, then the clutch will be with a torque burdened. The more strongly excited machine is then driven and thus runs regenerative. This machine running as a generator then induces a voltage which counteracts the Leonard voltage, forms with it a differential voltage which in turn lets a circular current flow through the two pendulum machines. Even though that is, the coupling between the two gear units to be tested with a moment is loaded, the setpoint adjuster for the load is still at zero and therefore does not correctly indicate the load condition of the transmission. About the pathogen fields the pendulum machines would have to be compensated in such a way that the clutch would not is loaded and thus both machines work motor-driven again.

Dieser Eingriff von Hand über einen der beiden Feldsteller ist jedoch für die Bedienung der Anlage langwierig und belastend, da die Einstellung bei Getrieben mit anderem Ubersetzungsverhältnis oder auch bei Getrieben, die während des Laufes ihr Übersetzungsverhältnis ändern können, stets wiederholt werden muß. However, this manual intervention via one of the two field actuators is for the operation of the system tedious and stressful, because the setting for gearboxes with a different transmission ratio or with gears that operate during the run can change their transmission ratio, must always be repeated.

Ausgehend von einer Vorrichtung zur selbttätigen Nullpunktskorrektur der Laststeuerung bei Getriebeprüfständen mit Antrieb durch zwei elektrische Gleichstrom-Pendelmaschinen, die in Leonardschaltung mit einem Leonardgenerator angeordnet sind, wobei zur Prüfung zwei Getriebe mit einem von 1:1 abweichenden Drehzahlverhältnis gegensinnig mechanisch gekuppelt sind und in den Ankerstromkreis der Pendelmaschinen der Anker einer Boostermaschine geschaltet ist, besteht die Erfindung darin, daß ein bei generatorischem Betrieb einer Pendelmaschine im Ankerkreis der Pendelmaschine als Ausgleichsstrom fließender Kreisstrom nach Größe und Richtung erfaßt und hiermit proportional und vorzeichenrichtig die Erregung der Boostermaschine gesteuert wird und die Erregung einer der beiden Pendelmaschinen mittels eines von der am Anker der Boostermaschine anstehenden Spannung gesteuerten Stellmotors so geändert wird, daß die am Anker der Boostermaschine anstehende Spannung »Null« ist. Based on a device for automatic zero point correction the load control for transmission test stands with drive by two electric DC pendulum machines, which are arranged in a Leonard circuit with a Leonard generator, for testing two gears with a speed ratio deviating from 1: 1 in opposite directions mechanically are coupled and in the armature circuit of the pendulum machines the armature of a booster machine is switched, the invention consists in that a generator operation a pendulum machine in the armature circuit of the pendulum machine as a compensating current flowing Circulating current detected according to magnitude and direction and is thus proportional and with the correct sign the excitation of the booster machine is controlled and the excitation of one of the two Pendulum machines by means of a voltage applied to the armature of the booster machine controlled servomotor is changed so that the pending at the armature of the booster machine Voltage is "zero".

Vorteilhaft wird der im Ankerkreis der Pendelmaschine als Ausgleichs strom fließende Kreisstrom mittels eines Stromwandlers nach Größe und Richtung erfaßt. The one in the armature circuit of the pendulum machine is advantageous as a compensation current flowing circulating current detected by means of a current transformer according to size and direction.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei einer durch den Sollwertsteller vorgegebenen Belastung der beiden Getriebeeinheiten gegeneinander der Stromkreis in der Zuleitung zum Stellmotor unterbrochen ist. Another feature of the invention is that in a through the setpoint adjuster predetermined load of the two gear units against each other the circuit in the supply line to the servomotor is interrupted.

Mit dem Gegenstand der Erfindung ergibt sich somit die Sicherheit, daß bei Nullpunktslage des Sollwertstellers für die Belastung auch tatsächlich kein Kreisstrom durch die beiden Pendelmaschinen fließt. With the subject matter of the invention, there is thus the security that with the zero point position of the setpoint adjuster for the load there is actually no Circulating current flows through the two pendulum machines.

Das bedeutet also, daß beide Pendelmaschinen motorisch laufen und kein Moment an der Kupplung übertragen wird.So that means that both pendulum machines run motorized and no torque is transmitted to the clutch.

Die Figur erläutert den Gegenstand der Erfindung an einem Beispiel. The figure explains the subject matter of the invention using an example.

Mit 1 und 2 sind die beiden zu prüfenden Getriebe bezeichnet, die bei 3 gekuppelt und bezüglich ihrer Übersetzung gegensinnig geschaltet sind. Mit 4 und 5 sind die als Pendelmaschinen ausgebildeten Belastnngsmaschinen bezeichnet, die mit dem Generator 6 zu einem bekannten Leonardkreis geschaltet sind. In diesem Kreis ist noch eine weitere Maschine 7 als Boostermaschine geschaltet. Wird diese Maschinenanordnung betrieben und ergibt sich bei der zusammengefaßten Getriebeanordnung 1, 2 eine Drehzahldifferenz, d. h., wenn die Wellen la und 2 a nicht mit der gleichen Drehzahl umlaufen, dann wird die schneller laufende Pendelmaschine als Motor, die langsamer laufende als Generator arbeiten. Im Ankerkreis der Pendelmaschinen 4 und 5 bildet sich dann ein Kreisstrom, der mit der Sollwerteinstellung seine Richtung ändert, wobei der Leonardgenerator 6 nur die elektrischen und mechanischenVerluste zu decken hat. Die Kupplung 3 überträgt dabei dann Leistung von der motorisch laufenden Pendelmaschine zu der generatorisch laufenden, d. h., daß die Getriebe mechanisch belastet sind, obwohl der Sollwertsteller 8 für die Belastung der Getriebe noch den Wert »Null« anzeigt. Der dabei fließende Kreisstrom wird mittels der Stromwandlung nach Größe und Richtung erfaßt. With 1 and 2, the two transmissions to be tested are referred to, the are coupled at 3 and switched in opposite directions with regard to their translation. With 4 and 5 are the loading machines designed as pendulum machines, which are connected to the generator 6 to form a known Leonard circuit. In this Another machine 7 is connected as a booster machine. Will this Machine arrangement operated and results from the combined gear arrangement 1, 2 a speed difference, d. i.e. if the waves la and 2 a are not the same Speed revolve, then the faster running pendulum machine as the motor that slower running as generator work. In the armature circuit of the pendulum machines 4 and 5 then forms a circular current that changes its direction with the setpoint setting changes, the Leonard generator 6 only the electrical and mechanical losses has to cover. The clutch 3 then transmits power from the motor-driven one Pendulum machine to the generator running, d. that is, the transmission is mechanical are loaded, although the setpoint adjuster 8 for the load on the transmission is still shows the value »zero«. The circulating current flowing in the process is converted by means of the current recorded according to size and direction.

An dem Widerstand 10 fällt dabei eine vorzeichengerichtete Spannung ab, die mit dem Sollwert verglichen wird. Die entstehende Differenz (Regelabweichung) wird dem Verstärker 11 zugeführt. Dieser Verstärker 11 kann beispielsweise ein Röhrenverstärker sein, über den die Erregung einer bekannten Verstärkermaschine 16 gesteuert wird, die ihrerseits die Erregung für die Boostermaschine 7 liefert. Fließt ein Kreisstrom durch die Pendelmaschinen 4, 5, so wird die Boostermaschine 7 derart erregt, daß ihre Spannung die Spannungsdifferenz zwischen den Pendelmaschinen verringert, was eine Verminderung des Kreisstromes bedeutet. Der verminderte Kreisstrom würde aber eine kleinere Spannung an der Boostermaschine zur Folge haben. Wird diese sogar Null, so wäre der Anfangszustand wieder erreicht und der Strom würde zwischen dem Wert Null und seinem Maximum hin- und herschwingen. Diesem Übelstand wird dadurch begegnet, daß das Feld der Pendelmaschine 5 im richtigen Sinne geändert wird. Solange die Boostermaschine erregt ist und eine Spannung abgibt, ist das ausgangsseitig dieser Maschine geschaltete Relais 12 erregt. Über dieses Relais wird in bekannter Weise richtungsabhängig der Stellmotor 13 für den Feldsteller 14 betätigt, der die Erregung der Pendelmaschine 5 verstellt. Dieser Feldsteller arbeitet so lange in der richtigen Richtung, bis die Boostermaschine 7 keine Spannung mehr abgibt, d. h., daß kein Kreisstrom mehr fließt und beide Pendelmaschinen 5 und 4 motorisch laufen. Der Sollwertsteller 8 steht dabei in der Nullstellung. At the resistor 10, a voltage with the correct sign falls in this case which is compared with the setpoint. The resulting difference (control deviation) is fed to the amplifier 11. This amplifier 11 can, for example, be a tube amplifier be, via which the excitation of a known amplifier machine 16 is controlled, which in turn supplies the excitation for the booster machine 7. A circular current flows by the pendulum machines 4, 5, the booster machine 7 is excited in such a way that their tension reduces the tension difference between the pendulum machines, which means a reduction in the circulating current. The reduced circulating current would, however result in a lower voltage on the booster machine. Will this even Zero, the initial state would be reached again and the current would be between the Swing back and forth value zero and its maximum. This becomes an evil encounters that the field of the pendulum machine 5 is changed in the correct sense. So long the booster machine is excited and emits a voltage, this is on the output side This machine switched relay 12 energized. This relay is used in better known Way depending on the direction of the servomotor 13 for the field plate 14 is operated, which the Excitation of the pendulum machine 5 adjusted. This field controller has been working in for so long the right direction until the booster machine 7 no longer delivers voltage, d. This means that there is no longer any circulating current and both pendulum machines 5 and 4 are motorized to run. The setpoint adjuster 8 is in the zero position.

Wird dieser Sollwertsteller 8 nun verstellt, um eine gewünschte Belastung oder elektrische Verspannung der beiden Getriebe 1 und 2 zu erreichen, so öffnet ein Relais mit dem Schalter 15 den Kreis des Relais 12, so daß der Kreis für die Speisung des Stellmotors 13 unterbrochenist, wodurch eine- unerwünschte Ausregelung des Kreisstromes auf den Wert Null unterbleibt. If this setpoint adjuster 8 is now adjusted to a desired load or to achieve electrical tensioning of the two transmissions 1 and 2, so opens a relay with the switch 15 the circuit of the relay 12, so that the circuit for the Feeding of the servomotor 13 is interrupted, as a result of which an undesired compensation of the circulating current to the value zero does not occur.

Claims

Claims: 1. Device for automatic zero point correction the load control for transmission test stands with drive by two electric DC pendulum machines, which are arranged in a Leonard circuit with a Leonard generator, for testing two gears with a speed ratio deviating from 1: 1 in opposite directions mechanically are coupled and in the armature circuit of the pendulum machines the armature of a booster machine is switched, d a d u r c h marked that a with generator operation a pendulum machine in the armature circle of the pendulum machine as a compensating current flowing Circulating current detected according to magnitude and direction and is thus proportional and with the correct sign the excitation of the booster machine is controlled and the excitation of one of the two Pendulum machines by means of one of the voltage applied to the armature of the booster machine controlled servomotor is changed so that the pending at the armature of the booster machine Voltage is "zero".

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the im Armature circuit of the pendulum machine as a compensating current flowing circular current by means of a Current transformer is detected according to size and direction.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that with a load on the two gear units specified by the setpoint adjuster against each other, the circuit in the supply line to the servomotor (13) is interrupted.

Publications considered: German Auslegeschriften No. 1,032370, 1041583; German patent application L 11073 VIIIb / 21 c (published on December 17, 1953).