Регулируемый привод испытательного стенда топливных насосов высокого давления

 

Использование: стенды для испытания топливных насосов высокого давления. Сущность изобретения: регулируемый привод испытательного стенда топливных насосов высокого давления содержит асинхронный электродвигатель 1 с регулятором 2 напряжения, включенным в цепь питания статора, и два контура регулирования оборотов вала испытуемого топливного насоса 3. Один контур регулироаания состоит из датчика 4 оборотов выходного вала привода, задатчика 5 оборотов ротора электродвигателя 1, сравнивающего устройства 6 и усилителя 7. Другой - дополнительный контур регулирования оборотов - состоит из включенной в кинематическую цепь ротора управляемой бесступенчатой механической передачи 8 и дополнительного задатчика 9, связанного с управляющим органом механической передачи 8 и задатчиком 5. Значение оборотов выходного вала привода определяется величинами передаточного отношения управляемой механической передачи 8 и напряжения на обмотках статора электродвигателя 1, при этом изменение передаточного отношения механической передачи осуществляется осевым перемещением дисков ведущего шкива или ведущего и ведомого шкивов. 1 ил. сл с пик XI ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4625786/06 (22) 26.12.88 (46) 30.08.92. Бюл. М 32 (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (72) А.С. Хлопов (56) Обзорная информация. Сер. Механизация и электрификация сельского хозяйства.

Ю.П. Дробышев, Перспективы развития конструкций обкаточно-испытательных стендов для ремонтных предприятия.

Минск, 1983, с 11 — 16.

Горбаневский В,Е. и др. Оборудование для испытания топливной аппаратуры дизелей. М.: Машиностроение, 1969. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРИВОД ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Использование: стенды для испытания топливных насосов BblcoKol.o давления.

Сущность изобретения; регулируемый привод испытательного стенда топливных

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания топлияовпрыскивающей аппаратуры дизелей.

Известны приводы стендов для испытания и регулирования топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей, содержащее асинхронный электродвигатель, вал которого связан с ведущим валом регулируемой передачи, задатчик передаточного отноше„„Я2„„1758273 А1 (я)й F 02 M 65/00, G 01 M 15/00 йасосов высокого давления содержит асинхронный электродвигатель 1 с регуляторам

2 напряжения, включенным в цепь питания статора, и два контура регулирования оборотов вала испытуемого топливного насоса 3.

Один контур регулирования состоит из датчика 4 оборотов выходного вала привода, задатчика 5 оборотов ротора электродвигателя 1, сравнивающего устройства 6 и усилителя 7.,Другой — дополнительный контур регулирования оборотов — состоит из включенной в кинематическую цепь ротора управляемой бесступенчатой механической передачи 8 и дополнительного задатчика 9, связанного с управляющим органом механической передачи 8 и задатчиком 5. Значение оборотов выходного вала привода определяется величинами передаточного отношения управляемой механической передачи 8 и напряжения на обмотках статора электродвигателя 1, при этом изменение передаточного отношения механической передачи осуществляется осевым перемещением дисков ведущего шкива или ведущего и ведомого шкивов. 1 ил. ния и датчик угловой скорости ведомого вала передачи.

Недостатком укаэанных стендов является сложность технологической реализации по обеспечению необходимого диапазона регулирования и стабильности частоты вращения.

Известен регулируемый привод испытательного стенда топливных насосов высокого давленил, содержащий асинхронный электродвигатель с регулятором, включен1758273 ным в цепь питания статора, и контур регу- 25

4"

50 ным а цепь питания статора, и контур регулирования оборатоа, выполненный в виде датчика оборотов выходного вала привода, задатчика оборотов с управляющим входом, сравнивающего устройства, один из входов которого связан с датчиком оборотов, а другой - с задатчиком оборотов, усилителя, вход которого связан с выходом сравнивающего устройства, а выход — с регулятором цепи питания статора, и дополнительного задатчика с информационным выходом, причем ротор электродвигателя кинематически связан с выходным валом привода.

Недостатком этого привода является ограниченные функциональные возможности из-за небольшого диапазона регулирования частоты вращения и низкого КПД.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей привода.

Поставленная цель достигается тем, что в известном регулируемом приводе испытательного стенда топливных насосов высокого давления, содержащем асинхронный электродвигатель с регулятором. включенлирования оборотов, выполненный в виде датчика оборотов выходного вала привода, задатчика оборотов с управляющим входом, сравнивающего устройства; один из входов которого связан с датчиком оборотов, а другой - с задатчиком оборотов, усилителя, вход которого связан с выходом сравниваащего устройства. а выход — с регулятором цепи питания статора, и дополнительного задатчика с информационным выходом, причем ротор электродвигателя кинемзтически связан с выходным валом привода, привод снабжен дополнительнйм контуром регулирования оборотов, выполненным в виде включенной в кинематическую цепь ротора управляемой бесступенчатой механической передачи, управляющий орган которой связан с информационным выходом дополнительйого задатчика, последний выполнен в виде задатчика оборотов с управляющим выходом, регулятор цепи питания статора выполнен в виде регулятора напряжения, а управляющий выход дополнительного задатчика связан с-управляющим входом задатчика оборотов контура регулирова ния.

На чертеже представлена функциональная схема регулируемого привода.

Регулируемый привод испытательного стенда топливных насосов высокого давления содержит асинхронный электродвигатель 1 с регулятором 2 напряжения, включенным в цепь питания статора, и два контура регулирования оборотов вала испытуемого топливного насоса 3. Один контур

20 регулирования состоит иэ датчика 4 оборотов выходного вала привода, задатчика 5 оборотов ротора электродвигателя 1, сравнивающего устройства 6 и усилителя 7.

Второй — дополнительный контур регулирования оборотов — состоит из включенной в кинематическую цепь ротора управляемой бесступенчатой механической передачи 8 и дополнительного задатчика 9, связанного с управляющим органом механической передачи 8 и задатчиком 5, Значение оборотов выходного вала такого привода определяется величинами передаточного отьошения управляемой механической передачи 8 и напряжения на обмотках статора электродвигателя 1, Известно; что снижение напряжения на статоре электродвигателя при его номинальной нагрузке неблагоприятно для его работы из-за повышенных токов и перегрева, что ограничивает область использования и функциональные возможности этого метода регулирования оборотов, Введенйе дополнительного контура регулирования, содержащего управляемую бесступенчатую механическую передачу 8, позволяет при снижении напряжения на электродвигателе 1 обеспечить его работу и снизить на его валу нагрузку за счет увеличения передаточного отношения бесступенчатой механической передачи 8.

В схеме показана механическая передача с гибкой связью, которая может быть с перемениым диаметром ведомого шкива и постоянным диаметром ведущего шкива или с симметричным изменением диаметров обоих шкивов и изменением передаточного отношения в пределах от единицы до максимального значения.

Изменение передаточного отношения механической передачи осуществляется осевым перемещением конических дисков, составляющих ведомый шкив.или осевым перемещением конических дисков обоих шкивов. Изменение оборотов ротора электродвигателя 1 осуществляется изменением напряжения на обмотках статора, Система регулирования оборотов вала 5 замкнутая, с введением обратной связи от датчика 4.

Необходимое значение оборотов устанавливается с помощью эадатчика 9, связанного с управляющим органом механической передачи 8 и с задатчиком 5 оборотов ротора электродвигателя 1, В качестве задатчика 9 используется исполнительный механизм. перемещающий конические диски механической передачи.

В качестве задатчика 5 могут быть использованы любые электрические или электро 5

1758273 механические устройства (потенциометры, сельсины, поворотные трансформаторы), Связь между задатчиками 9 и 5 электромеханическая. Сигнал от задатчика 9 через управляющий орган подается на из менение передаточного отношения механической передачи и одновременно, через задатчик

5, на изменение напряжения на обмотках статора электродвигателя. При этом уменьшению оборотов выходного вала привода с помощью эадатчика 9 соответствуют одновременные уменьшение напряжения на статоре электродвигателя и увеличение передаточного отношения механической передачи и, наоборот, увеличению оборотов вала с помощью задатчика 9 соответствуют одновраменные увеличение напряжения на статоре электродвигателя и уменьшение передаточного отношения механической передачи.

Изменение напряжения на статоре электродвигателя 1 можно осуществлять с использованием принципа фазового (изменением угла управления тиристорами) или импульсного управления.

На чертеже показано импульсное управление, основанное на изменении среднего значения напряжения путем из енения продолжительности подключения к сети электродвигателя i (пключено— выключено).

Б начальный момент времени пуска привода на входе сравнивающего устройства б величина электрического сигнала от задатчика 5 больше, чем сигнал обратной связи от датчика 4, и на обмотках электродвигателя 1 устанавливается полное напряжение сети, По мере увеличения оборотов увеличивается сигнал обратной связи от датчика 4.

При достижении заданного числа оборотов в момент равенства сигналов на входе сравнивающего устройства подача напряжения на электродвигатель прекращается, число оборотов снижается, и электродвигатель вновь включается на полное напряжение сети, При боль,ом коэффициенте усиления сравнивающего устройства б заданное значение оборотов поддерживается практически при равенстве сигналов íà его входе.

Система регулирования приводом не только отрабатывает небольшие приращения управляющих сигналов, но и на задай5

25 ном уровне стабилизирует частоту оборотов выходного вала при изменениях на нем нагрузки.

При увеличении (уменьшении) нагрузки соответственно уменьшаются (увеличиваются) частота вращения и сигнал обратной связи от датчика 4. Это приводит к увеличению (уменьшению) напряжения на статоре электродвигателя 1 и стабилизации частоты вращения выходного вала на заданно: уровне.

Таким образом, реализация изобретения позволяет расширйть диапазон регулирования частоты вращения выходного sana привода испытательного стенда топливных насосов высокого давления, устанавливать оптимальный режим его работы и компенсировать недостатки кинематической цепи механической регулируемой передачи (нестабильность), что расширяет функциональные возможности привода.

Формула изобретения

Регулируемый привод исп ытател ьно го стенда топливных насосов высокого давления, содержащий асинхронный электродвигатель с регулятором, включенным в цепь питания статора, и контур регулирования оборотов, выполненный в виде датчика обоpoms выходного вала поивода, задатчика оборотов с управляющим входом, сравнивающего устройства, один из входов которого связан с датчиком оборотов, а другой с "-aдатчиком оборотов., усилителя, вход которого связан с выходом сравнивающего устройства, а выход — с регулятором цепи питания статора, и дополнительного задатчика с информационным выходом, причем ротор электродвигателя кинематически связан с выходйым валом привода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, привод снабжен дополнительным контуром регули- рования оборотов, выполненным в виде включенной в кинематическую цепь ротора управляемой бесступенчатой механической передачи; управляющий орган которой связан с информационйым выходом дополнительного задатчика оборотов с управляющим выходом, регулятор цепи пйтанйя статора вы50 полнен в виде регулятора йапряжения, а управляющий выход дополнительного задатчика связан с управляющим входом задатчика оборотов контура регулирования.

1758273

Составитель А.Хлопов

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А.Долинич

Редактор Э.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2982 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Рауаская наб., 4/5