Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к двигатёле строению, в частности к автоматизированным системам для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение :точности измерения эксплуатационной мощности двигателя внутреннего сгорания.

На чертеже приведена схема стенда для испытания двигателя внутреннего сгорания.

Стенд для испытания двигателя, внутреннего сгорания содержит соединенные с валом испытуемого двигателя 1 нагрузочное устройство 2 в виде электрической асинхронной машины с фазным ротором и датчик 3 частоты вращения, ВЬЕХОДЫ которого подсоединены соответственно к измерителю 4 механической мощности, включенному в цепь ротора нагрузочного устройства, и к измерителю 5 механических потерь, связанному последовательно через переключатель 6 на два положения с автоматическим регистратором 7 и

блоком 8 умножения, один из входов которого подключен к входу измерителя 9 механической мощности, а другой - к выходу измерителя 9 ЭДС в обмотках статора, состоящего из последовательно соединенных датчиков напряжения статора нагрузочной машины, выполненного в виде трансформатора (ТР1) напряжения, подключенного к питающей статор цепи, падения напряжения в активных сопротивлениях обмоток статора, вьшолненного в виде трансформаторов (TTRA,TTRB,TTRC) тока в обмотках статора, нагруженных на активные сопротивления (R/i, Rg, Rp) и падения напряжения в индуктивных сопротивлениях обмоток статора, выЧюлненных в виде трансформаторов (ТТХА,ТТХВ,ТТХС) тока обмоток статора и нагруженных на реактивные со- противления (Х, Xg, Х), а его выходы подключены к выпрямителю 10, выполненному в виде диодного моста, сигнал с которого поступает на усилитель 11, соединенный выходом с блоком умножения, т. е. выход усилителд является выходом измерителя 9 ЭДС в обмотках статора. Активные сопротивления R, RB, Re и реактивные Хд, Xft, Хс выполнены переменными для подстройки под конкретные величины сопротивлений электрической машины,

для компенсации температурных изменений их характеристики подобраны в соответствии с характеристиками обмоток статора.

Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При измерении эксплуатационной мощности испытуемого двигателя внутреннего сгорания путем измерения мощности на валу сочлененной с ним электрической машины, работающей в генераторном режиме с учетом различных допущений и упрощений

Р С.П 1,

РМП

где

с п

IP

Е-,

постоянньй коэффициент, частота вращения ротора нагрузочной машины, ток ротора, ЭДС статора,

мощность механических потерь.

Величина произведения С П 1р опре- деляется измерителем 4 механической мощности с помощью конденсаторного частотометра,питающее напряжение котд- рого пропорционально току ротора 1 Измерение ЭДС в обмотках статора осуществляется измерителем 9 в соответствии с зависимостью

-Е.

и -i,Ri - jif

X.

Первая составляющая данного выражения - сигнал, пропорциональный вектору фазного напряжения питания статора, получается на выходе тран- сформатора ТР напряжения.

Получение второй составляющей осуществляется при помощи датчиков падения напряжения на активных сопротивлениях обмоток статора, а третья - при помощи датчиков падения напряжения на индуктивных сопротивлениях обмоток статора.

Так как все величины складываются на стороне переменного тока, на выход выпрямителя 10 поступает сигнал, пропорциональный вектору ЭДС в обмотках статора, учитывающий все изменения величины и фазы тока статора, как от частоты вращения, так и от температуры окружающей среды.

Выходной сигнал измерителя 9 ЭДС поступает на один из входов блока 8 умножения, на второй вход которого

поступает сигнал с измерителя 4 механической мощности, а на его выходе будет присутствовать сигнал, соответствующий произведению входных сигналов и эквивалентный механической мощности. Так как выход блока 8 умножения соединен с выходом измерителя 5 механических потерь последовательно и согласно (переключатель в положении А), на автоматический регистратор 7 поступает суммарный сигнал, пропорциональный эксплуатационной мощности испытуемого двигателя внутреннего сгорания.

При измерении мощности, затрачиваемой на прокручивание коленчато- ,го вала двигателя внутреннего сгорания во время его холодной обкатки, электрическая машина работает в режиме электродвигателя.

Полярность выходного сигнала измерителя механических потерь необходимо изменить, установив переключатель 6 в положение В. В этом случае на автоматический регистратор 7 поступает разность сигналов механической мощности и механических потерь, т. е. сигнал, пропор-, циональный мощности прокручивания коленчатого вала испытуемого ДВС.

Формула изобретения

Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий

соединенные с валом испытуемого двигателя нагрузочное устройство, выполненное в виде электрической асинхронной машины с фазным ротором, и датчик частоты вращения, выходы которого подсоединены соответственно к измерителю механической мощности, включенному в цепь ротора нагрузочного устройства, и к измериO ,телю механических потерь, связанном г последовательно через переключатель с автоматическим регистратором и блоком умножения, причем один из входов последнего подключен к входу измери- теля механической мощности, а другой- к выходу измерителя ЭДС в обмотках статора, а измеритель ЭДС снабжен последовательно соединенными датчиком напряжения статора нагрузочной

Q машины и датчиком падения напряжения в активных сопротивлениях обмоток статора, подключенными к выпрямителю, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из-

5 мерения, измеритель ЭДС в обмотках статора дополнительно снабжен датчиком падения напряжения в индуктивных сопротивлениях обмоток статора, включенным между датчиком падения напряжения на активном сопротивлении обмоток статора и входом выпрямителя, причем статор выполнен в виде трансформаторов тока обмоток статора, нагруженных на индуктивные сопротивления, а выпрямитель - в виде трех5 фазного диодного моста.

jri:

Изобретение относится к автоматизированным системам для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить точность измерения эксплуатационной мощности двигателя внутреннего сгорания. Стенд содержит нагрузочное устройство, датчик частоты вращения, измерители механической мощности и механических потерь, автоматический регистратор и блок умножения. Нагрузочное устройство выполнено в виде электрической асинхронной машины и снабжено измерителем ЭДС в обмотках статора. Измеритель ЭДС снабжен датчиком напряжения статора и датчиком падения напряжения в активных и индуктивных сопротивлениях обмоток статора. Мощность двигателя определяется как произведение показанцй измерителя механической мощности и измерителя ЭДС в обмотках статора, к которым прибавляется мощность механических потерь. 1 ил.