Стенд для испытания двигателявнутреннего сгорания

 

Союз Соаетскнх

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено Об0479 (21) 2747247/25-06 цц81 7503

* ф

А ,Г --. .Фг, (я)м. к.з

G 01 И 15/00 с присоединением заявки 89—

Гвсудврственный квинтет

СССР яе яелаи нзвбретеннй я вткрытнй (23)Приоритет

Опубликовано 300381. Бюллетень Н9 12 (53) УДК ба1.4З.001. .5{088.8) Дата опубликования описания 050481

В. T. Загоруйко, В. А. Педько, В. И. Поливанов

I и В. И. Елизаров .БИБЛИОТЕКА

Украинский государственный проектный институт

"Тяжпромавтоматика"и Харьковский филиал Реутовского проектноконструкторского технологического института автоматизированным систем управления технологическими процессами ю (72) Авторы изобретения (71) Заявителя

{54) СТЕНД gna ИСК ТАНИЯ ЛВИГАТЕПЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, а именно к автоматизированным системам стендовых испытаний.

Известны стенды для испытания двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащие нагрузочное устройство,,цатчик частоты вращения, измеритель механических потерь, первый к второй блоки умножения, измеритьЛь тока ротора и регистратор, причем нагрузочное устройство выполнено в виде электрической машины с Фазным ротором и соединено с валом двигателя, связанным также с датчиком частоты, подсое-. 15 диненным к измерителю механических потерь и первому входу первого блока умножения, измеритель тока ротора подключен к первому вхоцу второго блока умножения, выход которого соеци-20 нен последовательно с выходом измерителя механических потерь и подключен ко второму вхоцу первого блока умножения, соединенного с регистратором P1) .

Недостатком известного стенда является повышенная погрешность измерения мощности, обусловленная тем, что в нем не учитывается несимметричность ,питания трехфазного напряжения.

Согласно ГОСТУ несимевтрия питающего напряжения может составлять два процента. Это приводит к появлению соответствующей погрешности при измерении мощности ДВС, так как составляющие тормозного момента электрической машины пропорционально sassсят от прямой и обратной симметрич-. ных составляющих питающего напряжения °

Цель изобретения — повышение точности измерения мощности. путем учета несимеетрии напряжения питающей сети. Э

Указанная цель достигается тем, что стенд дополнительно содержит измеритель..сумами прямой и обратной симметричных составляющих напряжения питающей сети,;выполненный ввиде трехфазных трансформаторов йапряжения и двух выпрямителей, причем первый выпрямитель подсоединен к первым выходным обмоткам трансформаторов, соединенным между собой в открытый треугольник, а второй выпрямитель ко вторым выходным обмоткам, соединенным между собой в звезду, и выход второго выпрямителя соединен последовательно к согласно с выходом первого выпрямителя и подключен ко

817503 второму входу второго блока умноже ния.

На чертеже пре,цставлен прецлагаеьий стендСтенд содержит нагрузочное устройство, .выполненное в вице асинхронной электрической машиньг 1, соединенной с валом испытуемого двигателя 2 и

;цатчиком 3 частоты вращения- вала.

В цепь ротора электрической машины 1 включен измеритель 4 тока рото- g ра. Выход датчика 3 частоты вращения соединен с измерителем 5 механических потерь и первым входом первого блока

6 умножения. Второй блок 7 умножения подсоединен первым входом к измерите- 15 лю 4 тока ротора, а выходом - последовательно с выходом измерителя 5 механических потерь подключен ко второму входу первого блока 6 умножения через переключатель 8. Выход блока 6 умножения соединс н с регистратором 9. ®

К статору электрической машины поцключен измеритель 10 суммы прямой и Обратной симметричных составляющих напряжений питающей сети, содержащий три фазных трансформатора 11-13 напряжения, а также первый 14 и второй

15 выпрямители. Первые выхоцные обмотки трансформаторов 11-13 включены между собой в открытый треугольник и поцсоединены к первому выпрямителю у)

14. Вторые выходные обмотки трансформаторов 11-13 соединены между собой в звезду и подключены ко второму выпрямителю 15, выход которого соединен послецовательно и согласно с выходом первого выпрямителя 14. Параллельно выходам выпрямителей 14 и 15 включены сглажива ацие. конденсаторы

16 и 17. Выход измерителя 10 подключен ко второму вхоцу второго блока

7 умножения. 46

Стенд работает следующим образом.

При испытании ДВС или другого агрегата (электрическая машина работает в генераторном режиме) его крутящий момент определяется по формУле 45

Н с K I p(U „ + 0 ) + М (1} оьр гце К4 — постоянный .коэффициент, 5р учитывающий ко=ффициент трансформации электрической глашины и синхронную частоту вращения электрической машины; 55 ! р — ток ротора;

U„ — прямая симметричная состав ляющая напряжения питающей сети;

U — обратная симметричная со.ставляющая напряжения пита- 60 ющей сети;

Им — момент механических потерь ма в электрической машине.

Сигналы с выходов измерителя 4 тока ротора и измерителя 10 поступают Ы

U — (0 + а 0 + а0с) 1 2 вык К2 А э (2) где К вЂ” коэффициент трансформа2 ции трансформаторов 1113; а — оператор поворота;

0А, U è U — комплексные значения фаэных напряжений питающей сети.

0а„,„ равно обратной симметричной составляющей напряжений питающей сети, а выходное напряжение выпрямителя 14 пропорционально этой составляющей.

Известно, что напряжение прямой симметричной составляющей питающей сети пропорционально постоянной составляющей выпрямленного напряжения питающей сети. Это напряжение снимается с выхода выпрямителя 15. Так как выходы выпрямителей 14 и 15 вклю чены последовательно и согласно, то суммарное напряжение равно сумме прямой и обратной симметричных составляющих напряжений питающей сети и является выходным напряжением измерителя 10. Это напряжение поступает на вход второго блока 7 умножения. на входы блока 7 умножения. Его выходной сигнал, пропорциональный первому слагаемому формулы (1), складывается с выхоцным сигналом измерителя 5 механических потерь, который пропорционален второму слагаемому формулы (1), т. е. значению момента механических потерь электрической машины.

Суммарный сигнал, пропорциональный крутящему моменту испытуемого

ДВС, является выходным сигналом стенда. Для определения мощности ДВС сигнал, пропорциональный крутящему моменту, поступает на второй вход блока

6 умножения, на первый вход которого приходит выхоцной сигнал датчика 3 частоты вращения. Сигнал с выхода первого блока 6 умножения пропорционален мощности испытуемого ДВС.

При измерении момента или мощности проворачивания выходного вала ДВС или другого агрегата полярность выходного сигнала измерителя 5 механических потерь изменяется на обратную при помощи переключателя 8. Кроме того, выхоцы выпрямителей 14 и 15 измерителя 10 прямой и обратной симметричных составляющих переключаются таким образом, чтобы его выходной сигнал был пропорционален разности прямой и обратной симметричных составляющих напряжения питающей сети.

Измеритель 10 работает следующим образом.

С выхода первых выходных обмоток трансформаторов 11-13, соединенных в открытый треугольник, снимается напряжение, пропорциональное выражению

817503

Формула изобретения

Наличие в предлагаемом стенде измерителя суммы прямой и обратной симметричных составляющих напряжений питающей сети, осуществляющего коррекцию выходного сигнала по иесимметрии напряжения питающей электрическую машину сети, приводит к повышению точности измерения мощности проворачивания коленчатого вала испытуемого двигателя. Кроме того, предлагаемое выполнение стенда позволяет осуществлять оцновременно с измерением мощности измерение крутящего момента, что расзп9яет функциональные возможности стенца, Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий нагрузочное устройство, датчик частоты вращения, измеритель механических потерь, первый и второй блоки умножения, измеритель тока ротора и регистратор, причем нагруэочное устройство выполнено в виде электрической машины с фаэным ротором и соединено с валом двигателя, свяэанньэч также с датчиком частоты, подсоединенным к измерителю механических потерь и первому входу первого блока умноже Я EC д ния, измеритель тока ротора подключен к первому входу второго блока умножения, выход которого соединен последовательно с выходом иэмерителя механических потерь и поцключен ко второ- .

3 му входу первого блока умножения, соединенного с регистратором, о тличающи:йся тем, что, с-целью повыаения точности измерения мощности путем учета неснмметрии напря© жения питающей сети, стенд,цополнительно содержит измеритель суммы прямой н обратной сиюеетричных составляющих напряжения питающей сети, выполненный в виде трехфазных трансформаторов напряжения и двух выпрямителей, причем первый выпрямитель подсоединен к первым выходным обмоткам трансформаторов, соециненным межцу собой в открытый треугольник, а второй выпрямитель - ко вторым выходным обмоткам, Щ соединенным между собой s звезду, и выход второго выпрямителя соединен, последовательно и согласно с выходом первого выпрямителя и подключен ко второму входу второго блока умножения.

2$

Источники информации, принятые ва внимание ври экспертизе

Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2471128/25-06, кл. 6 01 н 15/00, 1976.

ВНИИПИ Заказ 1316/54

Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4