Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания

 

Союз Советских

Соцнапнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

Ф (22)Заявлено 15.06.79 (21) 2780366/25-06 с присоелинением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 М 15/00

9Ьеудвретвввкый квинтвт

СССР

llo двлви нввврвтвнив. и аткрытнй (И)УДК 621..43. .001. 5 (088. 8) Опубликовано 07.08.82. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 07.08.82 »

Ю. В.Дробышев, О.А.Марков, А.И. Сердешнов, .К.фяфйр,. ";,,„..т

В. В.Долгий и Н.А.Хадасевич ся с в рт 40„

";$ т1 (peg -," 1 Р

„ 4I

Белорусский институт механизации сельскопо хозЙМСтва "" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ И ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к стендам для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания.

Известны стенды для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие асинхронную электрическую машину с фазным ротором, тахогенератор, выпрямитель с вентилями, трансформатор и систему управления (11.

Такие стенды имеют сравнительно узкий диапазон регулирования, нестабильные параметры низкий К11Д.

Известны стенды для обкатки и испйтания двигателя внутреннего сгорания, содержащие асинхронную электрическую машину с фазным ротором, тахогенератор, выпрямитель с вентилями, согласующий трансформатор с компенсацией потоков вынужденного намагничивания, трехфазный однотактный инвертор с вентилями и систему управления, причем последняя выполнена в виде устройств программного, задающего и корректирующего и устройств сравнения, измерения момента, усиления и импульсноо-фазового упра аления вентилями инвертора, при этом программное задающее устройства через устройства сравнения, усиления и корректиto рующее подключены к устройству управления, связанному с вентилями, к которому подключены устройство измерения момента и тахогенератор, соединенный с электрической машиной, >s кинематически связанной с валом испытуемого двигателя и подключенной цепью статора к питающей сети переменного тока, а цепью ротора - к выпрямителю, последовательно с кото?о рым связан инвертор, а первичная и вторичная обмотки трансформатора соединены в звезду, первичная обмотка подключена к питающей сети пере3 94938 менного тока, в каждую фазу,вторичной обмотки включены вентили инвертора (2).

В таких стендах происходит значи» тельное искажение формы токов и напря- жения питающей сети, они имеют низкий коэффициент мощности и недоста - точную надежность вследствие взаимного влияния параллельно работающих стендов и несимметрии питающей сети, !в

Целью изобретения является повы-шение надежности работы и улучшение энергетических показателей.

Указанная цель достигается тем, что трансформатор снабжен дополни- !з тельной обмоткой, фазные катушки которой соединены между собой последовательно и встречно виткам вторичной обмотки и подключены с одной стороны к общей точке вентилей выпрямителя, а с другой - к нулевой точке вторичной обмотки трансформатора, причем число витков одной фазы дополнительной обмотки меньше числа витков этой же фазы вторичной обмотки в три раза.

На чертеже изображен стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания.

Стенд для испытания содержит ки30 нематически соединенные с валом испытуемого двигателя 1 тахогенератор 2 и асинхронную электрическую машину 3 с фазным ротором, статор которой подключен к трехфазной сети переменного тока. В цепь ротора асинхронной машины включен выпрямитель 4, который поледовательно соединен с трехфазным однотактным инвертором 5. Согласующий трансформатор 6 состоит из первичной об" мотки 7, соединенной в звезду и подключенной к сети переменного тока, вторичной обмотки 8, которая также соединена в звезду, и дополнительной обмотки 9, фазные катушки которой соединены между собой последовательно и встречно виткам вторичной обмотки 8 и подключены с одной стороны к общей точке вентильной группы выпрямителя 4, а с другой сто- в роны - к нулевой точке вторичной обмотки 8 трансформатора 6. В каждую фазу вторичной обмотки 8 включены управляемые вентили инвертора 5. Общая точка соединения вентилей ин- к вертора подключена к другой общей точке, функционально противоположной от вентильной группы выпрямителя 4.

2 4

Стенд содержит также программное устройство О, задающее устройство

11, устройство 12 измерения вращающего момента, устройство 13 сравнения, устройство 14 усиления, корректирующее устройство 15 и устройство

16 импульсно-фазового управления вентилями инвертора.

При этом устройства 1О, 11, 13-16 соединены последовательно и связаны с вентилями инвертора 5. К устройству 13 дополнительно подключены устройство 12 измерения момента и тахогенератор.

Работает стенд следующим образом.

На стадии холодной обкатки двигателя внутреннего сгорания асинхронная электрическая машина 3 работает в двигательном режиме. Электричес" кая энергия переменного тока ротора, пропорциональная скольжению, преобразуется выпрямителем 4 в энергию постоянного тока, которая затем преобразуется инвертором 5 в энергию переменного тока с частотой питающей сети. Эта энергия через трансформатор 6 возвращается в flH» тающую сеть.

На стадии горячей обкатки под нагрузкой асинхронная машина 3 работает в режиме генераторного торможения, Поступающая на вап эффективная мощность двигателя 1 преобразуется машиной 3 в электрическую мощность часть которой (за вычетом потерь рекуперируется в питающую сеть по цепи статора машины, а другая часть — мощность скольжения генерируется в сбмотках ротора и (за вычетом потерь) после преобразования выпрямителем 4 и инвертором g через трансформатор 6 поступает в питающую сеть. Поскольку потери в статорной и роторной це" пях сравнительно невелики, стенд работает при высоких значениях КПД на всех режимах.

Так как вентили инвертора открываются поочередно,фазные токи вторичной обмотки трансформатора имеют постоянные составляющие 1 пост и составляющие высших гармоник, кратные

3 ° 11 3. Эти составляющие суммируются в цепи постоянного тока, образуя суммарный -ток 3 (1„0„ +ik3) где к=1

2,3, который, протекая через дополнительную обмотку 9, компенсирует намагничивающие силы, соответствующие

5 949382 этим токам, и симметрирует Фазные напряжения.

Программное устройство IO и задающее устройство !1 обеспечивают работу стенда по заданной программе. Ста- и билизация частоты вращения на стадии холодной обкатки и вращающего момента на стадии горячей обкатки под нагрузкой осуществляется с помощью тахогенератора 2, устройства 12 измерения вра1В щающего момента, устройства 13. сравнения, устройства 14 и устройства 16 импульсно-Фазового управления.

Устройство 16 обеспечивает требуемое качество регулирования.

Благодаря коипенсации потоков вынужденного наиагничивания и симметри" рования вторичных фаэных напряжений обеспечивается минимизация уровней гармоник, улучшается Форма кривой пи- zo тающего напряжения, повышается КОД и коэффициент мощности стенда, уменьшаются вес, габариты и стоииость сопйсующего трансформатора и повышается надежность работы стенда, осо- 2s бенно при параллельной работе груп- . пы стендов на испытательной станции.формула изобретения .

Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания, содержщий асинхронную электрическую машину с фазным ротором, тахогенераторои, выпрямитепь с вентиляии, согласующий трансформатор с компенсацией потоков вынужденного намагничивания, трехфазный однотактный инвертор-с вентилями и систему управления, причем последняя выполнена в виде устройства программного задающего и корректирующего и устройств сравнения, измерения момента, уси;ления и импульсно-фазового управления вентилями вентилятора и инвертора, при этом программное и задающее устройства последовательно через устройства сравнения, усиления и корректирующее подключены к устройству управления, связанному с вентилями, к которому подключены устройство измерения момента и тахогенератор, соединенный с электрической машиной, кинематически связанной с валом испытуемого двигателя и подключенной цепью статора к питающей сети переменного тока, а цепью ротора - к выпрямителю,. последовательно. с которым связан инвертор, а первичная и вторичная обмотки трансформатора соединены в звезду, первичная обмотка подключена к питающей сети переиенного тока, в каждую фазу вторичной обмотки включены вентили инвертора, о т л и. ч а ю шийся теи, что, с делью повышения надежности работы и улучшения энергетических показателей, согласующий транс" форматор снабжен. дополнительной обиоткой, Фазные катушки которой соединены между собой последовательно и встречно виткам вторичной обмотки и подключены с одной стороны к общей точке вентилей выпрямителя, а с другой - к нулевой точке вторичной обмотки трансформатора, причем число витков одной фазы дополнительной обмотки меньше числа витков этой же фазы вторичной обмотки в три раза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

It 558194, кл. 6 01 H 15/00, 1976.

2. Роскребко А.А., Братанобов В.Б.

Бесконтактные коммутирующие и регулирующие полупроводниковые устройства на переменном токе. М., "Знания", 1978, с. 74-78. рис. 3-11.

949382

Составитель Н.Патрихальцев

Редактор О.Филиппова Техред Т. Фанта Корректор Л. 6окшан

Заказ 129 9 ираж 50 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,