Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

 

ÄÄSUÄÄ 1105770 А

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК цд) G 01 М 15/00

М 1ИФ4ъ ° "

:Ф

OllHCAHHE HSOEPETEHHR

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИБРИОН ):

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2892629/25-06 (22) 05.03.80 (46) 30.07.84. Бюл. Р 28 (72) М. М. Красношапка, Г.А. Коваленко и Д.М..Красношапка (71) Институт электродинамики AH

УССР (53) 621. 43. 001.5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 114933, кл. G 01 М 15/00, 1955. (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий электрическую синхронную машину, установленную на валу испытуемого двигателя, переключатель режима работы, преобразователь и выпрямитель, причем трехфазная обмотка синхронной машины через переключатель режима работы соединена с контактными кольцами преобразователя и входом выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, стенд дополнительно содержиг управляемый дроссель насыщения с вращающимся магнитным потоком, синхронизирующее устройство и допспнительный переключатель режима работы, причем преобразователь выполнен одноякорным, выпрямитель — неуправляемым, выход выпрямителя соединен с коллектором одноякорного преобразователя, вход выпрямителя через дополнительный переключатель режима соединен с выхо-,. дом управляемого дросселя насыщения, а контактные кольца преобразователя через синхронизирующее устройство В соединены с отпайками обмотки управляемого дросселя.

1105770

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам для испытания двигателей внутреннего сгорания.

Известны стенды для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержа- 5 щие электрическую синхронную машину установленную на валу испытуемого двигателя, переключатель режима работы, преобразователь и выпрямитель, причем трехфазная обмотка синхронной 10 машины через переключатель режима работы соединена с контактными кольцами преобразователя и входом выпрямителя (1 ).

Основным недостатком этого устрой-(5 ства является низкий КПД, равный произведению КПД пяти машин. Кроме того, суммарная установленная мощность машин в 5 раз больше мощности испытуемого двигателя. Устройство обладает высокой стоимостью, низкой надежностью, большой массой и габаритами.

Цель изобретения — повышение эффективности при одновременном уменьшении установленной мощности машин, стоимости, массы и габаритов устройства.

Указанная цель достигается тем, что стенд дополнительно содержит управляемый дроссель насыщения с вращающимся магнитным потоком, синхронизирующее устройство и дополнительный переключатель режима работы, при-, чем преобразователь выполнен одноякорным, выпрямитель — неуправляе| ым, выход выпрямителя соединен с коллектором одноякорного преобразователя, вход выпрямителя через дополнительный переключатель режима соединен с выходом управляемого дросселя насыщения, а контактные кольца преобразователя 40 через синхронизирующее устройство

,соединены с отпайками обмотки управ л яемог о д рос сел я.

На чертеже изображена принципиальнаяя схема предл агаемого у ст рой ст ва.

Устройство состоит из синхронной машины 1, вал которой соединен с валом двигателя 2 внутреннего сгорания, а ее трехфазная обмотка через контакты 3 переключателя режима работы сое-50 динены с контактными кольцами одно-якорного преобразователя (ОП) 4 или входом неуправляемого выпрямителя 5.

Вход выпрямителя через контакты 6 переключателя режима работы соединен с выходом управляемого дросселя 7 насыщения с вращающимся магнитным потоком имеющего обмотку 8 управления.

Контактные кольца одноякорного преобразователя через синхронизирующее устройство 9 соединены с отпайками бО обмотки управляемого дросселя.

Устройство работает следующим образ ом.

При холодной обкатке положение контактов ° такое, как указано на чертеже.

Плавное и широкое регулирование частоты вращения ДВС 2 при холодной приработке осуществляется путем измене" ния тока в управляющей обмотке 8 дросселя 7 насыщения (ДН) с вращающимся магнитным потоком. При отсутствии тока в управляющей обмбтке ДН одводимое к выпрямителю 5 линейное напряжение составляет около 10% линейного напряжения сети, поэтому одно" якорный преобразователь 4 с,независи" дым возбуждением вращается с минимальной частотой, питая синхронную машину 1 трехфазным током низкой частоты при низком напряжении. При этом синхронная машина работает двигателем и вращает ДВС с минимальной частотой.

При увеличении тока в управляющей обмотке 8 происходит насыщение ДН.

Напряжение, подводимое к выпрямителю

5 и к коллектору ОП 4, увеличивается, частота вращения ОП, а также напряжение и частота переменного тока на выходе (контактных кольцах ) ОП возрастает, поэтому частота вращения синхронной машины 1 и ДВС увеличивается.

При максимальном токе подмагничивания

ДН 7 напряжение на коллекторе ОП 4, а также частота вращения синхронной машины 1 и ДВС 2 достигают предельных значений.

,||| Oil 0rl max 0R „пмх

-3R

Р P P сф сы см см где Р„и v - числа пар полюсов и синхронной машины соответственно;

ld максимальная частота

OA тсюх вращения ОП;

Ч,„ „ — максимальное напряжение на коллекторе ОГ; з| — падение напряжения в якорной цепи ОП;

Ф вЂ” магнитый поток ОП; с — постоянная.

Для перевода устройства из режима холодной обкатки в режим горячей обкатки с рекуперацией энергии (после запуска ДВС 2) должны сработать сначала переключающие контакты 3 и 6, а затем устройство 9 (в момент потухания ламп синхронизатора). После этого синхронная машина 1 переходит в генераторный режим, питая одноякорный преобразователь 4 через выпрямитель 5. Поскольку контактные кольца

ОП включены на сеть через ДН, работающий в режиме повышающего автотрансформатора, то ОП отдает электроэнергию в трехфазную сеть.

В режиме горячей обкатки мощность

ДВС (за исключением относительно небольших потерь в синхронной машине) выпрямителе ОН и автотрансформаторе . передается в сеть.

При номинальной н-"грузке ДВС мощностью 150-250 кВт.„ КПД устройства

1105770 м

Чс s on где К =1,35 кат

30.

При Ч „=Ч машина) к - — — 1,28, "ат К К „1ЗаЬ что обеспечивает высокое значение

КПД автотрансформатора.

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор М.Келемеш Техред Л.Коыюбняк Корректор, Е.Сирохман, Заказ 5587/32 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 получается довольно высоким. Например, при „„=0i95i lg =Ою99 оп=0к92е ат=0 98 „ст= .,м ь W, ат =o,95 х0,99 0,92 0,98=0,85.

Для сравнения покажем, что КПД устройства-прототипа, состоящего из трех синхронных машин и двух машин .постоянного тока, при аналогичной мощности ДВС, составит

1прототип 0 г 95 0 ю 9 =0 69 °

Требуемый момент нагрузки ДВС в режиме горячей обкатки при любой его частоте вращения обеспечивается регулированием тока возбуждения синхронной машины 2.

Отношение линейного напряжения синхронной машины (Uc<1 к линейному напряжению сети (U l в режиме горячей обкатки определяется выражением

"о т коэффициент выпрямителя; отношение .линейного напряжения на контактных кольцах ОП к выпрямленному напряжению на его коллекторе; коэффициент трансформации автотрансформатора. (серийная синхронная