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

Изобретение относится к двигателестрое- нию, в частности к испытаниям двигатепей внутреннего сгорания, а именно к автоматизированным системам стендовых испытаний.

Цель изобретения - повышение точности измерения мощности двигателя внутреннего сгорания.

На чертеже изображена блок-схема стенда для испытания двигателя внутреннего сгорания.

Стенд содержит нагрузочное устройство 1, выполненное в виде асинхронной электрической машины с фазным ротором и соединенное с валом двигателя 2 внутреннего сгорания с связанное также с датчиком 3 частоты вращения. Выход датчика 3 частоты вращения подключен к входам измерителя 4 механических потерь и блока 5 дифференцирования, а также к первому входу первого блока 6 i умножения. Выход измерителя 4 механических потерь соединен с первым входом второго сумматора 7, а выход блока 5 .дифференцирования через первый блок 8 «асштабирования связан с вторым входом рторого сумматора 7. Выход последнего под- р1ючен к второму входу первого блока 6 умножения, выход которого соединен с первым входом первого сумматора 9. Выход сумматора 9 подключен к регистрирующему прибору 10. Выход измерителя 11 суммы прямой и обратной симметричных составляющих напряжения питающей сети соединен с вторым входом второго блока 12 умножения, выход которого подключен к третьему входу второго сумматора 7. В цепь ротора электрической машины 1 включен измеритель 13 тока , выход которого соединен с первым входом второго блока 12 умножения и входом квадратора 14. Выход последнего через второй блок 15 масштабирования связан с первым входом третьего блока 16 умн женин, а выход блока 16 умножения подключен к второму входу первого сумматора 9. Источник 17 единичного сигнала соединен с первым входом третьего сз мматора 18, выход которого подключен к второму входу третьего блока 16 умножения. Датчик 19 отклонения температуры установлен на статоре электрической машины 1 и через третий блок 20 масштабирования связан с вторым входом третьего сумматора 18.

Схема работает следующим образом.

При испытании двигателя 2 внутреннего сгорания электрическая машина 1 работает в генераторном режиме. Переменное напряжение на электрическую машину 1 подается с фаз Q,6,c . сумма прямой и обратной симметричных составляющих этого напряжени определяется с помошью измерителя 11 а

10

395402

ток ротора определяется измерителем 13. Сигналы с измерителей 11 и 13 поступают на входы блока 12 умножения, с выхода которого на вход второго сумматора 7 поступает сигнал, пропорциональный по величине моменту на валу электрической машины в устано- вившемя режиме. Датчик 3 вырабатывает электрический сигнал, соответствующий частоте вращения двигателя и поступающий на входы измерителя 4 механических потерь и блока 5 дифференцирования. Выходные сигналы блоков 4 и 5 поступают на входы вто- рого сумматор а 7, причем с блока 4 сигнал поступает непосредственно, асблока5 - через блок. 8 масштабирования.

С выхода второго сумматора 7 сигнал поступает на второй блок 6 умножения, на второй вход которого поступает сигнал с датчика 3 частоты вращения.

В результате проделанных операций на выходе второго блока 6 умножения сигнал соответствует мощности двигателя внутреннего сгорания с учетом механических потерь в установившихся и переходных скоростных режимах работы, но без учета потерь в меди электрической малшны.

15

20

25

Для учета указанных потерь сигнал изме ; нтсля 13 тока ротора подается также на вход квадратора 14, а с выхода последнего проходит через второй блок 15 масштабирования на первый вход третьего блока 16 умножения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода третьего сумматора 18, суммирующий сигналы блока 17 единичного сигнала и сигнал с датчика 19 отклонения температуры, поступающий на вход сумматора через третий блок 20 масштабирования. Сигналы с выходов блоков 6 и 16 поступают на входы первого сумматора 9 и с него на регистрирующий ттрибор.

Таким образом, описанная схема стенда реализует выражение

(u

.duJ.

лр

J . ) i - nn

.3,(1-«-o(at),

где

3

5

uJ к a oSpМ«пJ -

R сигнал, пропорциональш й1,,мощнос-- ти двигателя; частота вращения вала; коэффициент; ток ротора;

прямая и обратная составляющие питающего напряжения; механические потери; момент инерции; . сопротивление обмоток при номинальной температуре;

о( - температурный коэффициент; dt - приращение температуры обмоток электрической машины,

и позволяет учитывать при измерении мощности на валу 1, двигателя внутреннего ого-Г рання как несимметрично питающего напряжения электрической машины, механические потери, так и псггери, вызванные нагревом обмоток электрической машины во время ее работы, 1фкчем измерения учитьгаают к динамические нагрузки, возникающие в переходных скоростных режимах.

Формула изобретения

Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий нагрузочное устройство, датчик частоты вращения, измертель механических потерь, первый и второй .блоки умножения, измеритель тока ротора и регистратор, причем нагрузочное устройство выполнено в виде электрический машины с фазным ротором и соединено с валом двигатели, связанным с датчиком частоты, подсоединенным к измерителю механических потерь и первому входу второго блока умножения, измеритель суммы прямой и обратной симметричных составляющих иапряжения питающей сети, выход которого соединен с вто{и 1М входом Второго блока }гмножения, отличающийся тем, что, с целью повышения

5404

точности измерения мощности двигатели ntiyr- реннего сгорания, стенц дополнительно содержит первый, второй и третий сумматоры, третий блок умножения, первый, второй и третий блоки масштабирования, квадратор, блок дифференпирования, датчик отклонения температуры электрической машины и источник единичного сигнала, причем выход измерителя механических потерь подключен

к первому входу второго сумматора, вход блока дифференцирования подключен к выходу датчика частоты вращения, а выход - через первый блок масштабирования к второму входу второго сумматора, выход второго блока умножения соединен с третьим входом второго сумматора, выход которого подключен к ъгорому вхЬду блсяса умножения, первый вход первого сумматора соединен с выходом первого блока умножения, второй вход - с выходом третьего блока умножения, а выход - с регистратором, вход квадратора подключен к первому входу второго блока умножения, а выход через второй блок масщтабирования связан с первым входом третьего блока умножения, источник единичного сигнала подключен к первому входу третьего сумматора, а датчик отклонения температуры электрической машины через третий блок масштабирования связан с входом третьего сумматора, выход которого соединен с вторым входом тертьего блока умножения.

- «SJ

tf

a

Lrl

й:

a

Изобретение относится к области двига- телестроения, а именно к автоматизированным системам стендовых испытаний, и позволяет повысить точность измерения мощности двигателя внутреннего сгорания. Испытательный стенд содержит нагрузочное устройство, датчик частоты вращения, измеритель механических опор, блоки умножения, измеритель тока ротора, регистратор, сумматоры, блоки мас- щтабирования, квадратор, блок дифференцирования, датчик отклонения температуры злектрической машины и источник единичного сигнала. Схема стенда позволяет учитывать при измерении мощности на валу двигателя механические потери, потери от нагрева обмоток электрической мащины, являющейся нагрузочным устройством, во время ее работы, при этом учитываются и динамически нагрузки, возникающие в переходных скоростных режимах. 1 ил.

оО-06(Редактор H. Тупица

Составитель П. Филиппов Техред И.Попович

Заказ 3386/40Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Гфоектная, 4

Корректор м. Шароши