Нагружающее устройство стенда для испытания двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к испытанию двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей нагружа- юш,его устройства.

На чертеже приведена блок-схема нагру- жаюшего устройства.

Нагружающее устройство содержит асинхронную балансирную машину 1 с фазным ротором и неуправляемым роторным блоком 2 вентилей, ведомый сетью инвертор 3, сглаживающий дроссель 4 в цепи выпрямленного тока инвертора, токоограничиваю- щие реакторы 5 в цепи переменного тока инвертора, две пары встречно-параллель- но соединенных и включенных в цепь статора тиристоров 6 и 7, управляющие электроды которых подключены к блоку 8 управления, а его вход соединен с логическим переключающим устройством 9. Вход логического переключающего устройства 9 подключен к блоку 10 выбора режима и датчику 11 скорости. Регуляторы 12 и 13 момента и скорости соединены с блоком 10 выбора режима и соответственно с датчиками 14 и 11 момента и скорости. Вы- ход регуляторов 12 и 13 подключен к блоку 15 ключей, вход которого соединен также с логическим переключающим устройством 9. Регулятор 16 тока подключен со стороны входа к блоку 15 и датчику 17 тока, а со стороны выхода - к системе 18 управления инвертором.

Устройство работает следующим образом.

Логический сигнал задания режима горячей или холодной обкатки и сигнал задания величины скорости или нагружающего момента (Уз подаются на вход блока 10 выбора режима с внешнего устройства управления. Блок выбора режима осуществляет управление логическим переключающим устройством 9 и, в зависимости от режима обкатки, подает сигнал задания величи- ны скорости на вход регулятора 13 скорости или сигнал задания величины нагружающего момента на вход регулятора 12 момента. При режиме холодной обкатки сигнал, поступающий с блока 10 выбора режима, переводит логическое переключающее устройство 9 в состояние, при котором блок 8 управления тиристорами обеспечивает включение обеих пар тиристоров 6 и 7 с углом управления а, равным нулю, а блок 15 ключей обеспечивает подключение регулятора 13 скорости к регулятору 16 тока. При этом пары тиристоров 6 и 7 работают ключами переменного тока и к статору асинхронной машины 1 подводится трехфазное переменное напряжение сети. Нагружающее устройство работает в двигательном режиме, прокручивая вал двигателя внутреннего сгорания, с двухконтурной системой регулирования скорости. Внешним является контур регулирования скорости. Состояние логического переключающего устройства 9 и блока 15 ключей остается неизменным при регулировании скорости от нуля до ио, где 0)0 - синхронная скорость асинхронной машины. Энергия скольжения, за вычетом потерь в преобразователе, рекуперируется в питающую сеть через преобразователь. В режиме горячей обкатки нагружающее устройство выполняет две функции: стар- терный запуск двигателя внутреннего сгорания и нагружение работающего двигателя внутреннего сгорания. При режиме горячей обкатки сигиЕл блока 10 выбора режима разрешает работу логического переключающего устройства 9 в функции скорости. При а);0,4 а)о логическое переключающее устройство 9 находится в состоянии, при котором блок 8 управления тиристорами обеспечивает включение обеих тиристоров 6 и 7 с углом управления а, равным нулю, а блок 15 ключей обеспечивает подключение регулятора 13 скорости к регулятору 16 тока. С блока 10 выбора режима на вход регулятора 13 скорости подается сигнал, соответствующий минимально устойчивой скорости работы двигателя внутреннего сгорания л;0,4-(ооТаким образом, в диапазоне скорости О-0,4-Wo нагружающее устройство работает в режиме двигателя (так же как и при холодной обкатке), обеспечивая запуск двигателя внутреннего сгорания. После запуска двигателя внутреннего сгорания при о) 0,4(00 сигнал с логического переключающего устройства 9 поступает на блок 15 ключей, последний отключает регулятор 13 скорости и включает в контур регулирования регулятор 12 момента.

Одновременно блок 8 управления по сигналу логического переключающего устройства 9 обеспечивает включение только одного тиристора из каждой пары 6 и 7 с углом управления а, соответствующим номинальному току возбуждения и номинальному магнитному потоку электрической машины. При этом по цепи статора асинхронной машины протекает постоянный ток и нагружающее устройство работает в режиме динамического торможения со стабилизации момента. Механическая энергия испытуемого двигателя преобразуется в электрическую и, за вычетом потерь в электрической машине и преобразователе, рекуперируется в питающую сеть через преобразователь. Режим динамического торможения в данной схеме принципиально возможен в диапазоне скоростей от О и выше, однако целесообразен в диапазоне скоростей 0,4-соо - 1,1-0)0- При (о 1,1-0)0 с логического переключающего устройства 9 на блок 8 управления поступает сигнал на включение всех тиристоров групп 6 и 7 с углом управления а равным нулю. На статор асинхронной машины подается трехфазное переменное напряжение сети. Нагружающеч устройство работает в режиме генераторного торможения со стабилизацией момента. При этом механическая энергия испытуемого двигателя преобразуется в электрическую и за вычетом потерь в электрической машине и преобразователе возвращается в питающую сеть через статор асинхронной мащины и преобразователь. Система 18 управления инвертором во всех ревала двигателя внутреннего сгорания, начиная с минимально устойчивой.

Формула изобретения

Нагружающее устройство стенда для испытания двигателей внутреннего сгорания, содержащее асинхронную мащину с трехфазным статором, фазным ротором и неупжимах работы преобразует выходной сигнал Q равляемым роторным блоком вентилей, ве- регулятора 16 тока в импульсы управления домый сетью инвертор, сглаживающий дрос- тиристорами инвертора 3 и синхронизиру- сель в цепи выпрямленного тока, токо- ет его работу с питающей сетью.ограничивающие реакторы, подключенные

на стороне переменного тока инвертора, блок

Во всех режимах работы нагружающего выбора режима обкатки, датчики момента, устройства блок 2 вентилей обеспечивает 15 скорости и тока, регуляторы момента, ско- преобразование энергии с частотой скольже- рости и тока и систему импульсно-фазового управления инвертором, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем расширения диапазона рабочего режима, оно снабжено двумя парами встречно-параллельно соединенных тиристоров, включенных в две фазы статора асинхронной машины, блоком управления тиристорами, а также блоком ключей и логическим переключающим устройством, вход

Использование предлагаемого устройст- 25 которого подключен к выходу блока выбора ва обеспечивает по сравнению с извест- режима обкатки и датчику скорости, а вы- ным созданием нагружающего момента в ход - к блоку управления тиристорами и более щироком диапазоне частот вращения блоку ключей.

ния асинхронной машины в энергию постоянного тока, а последняя с помощью инвертора 3 преобразуется в энергию переменного тока с частотой питающей сети. Для сглаживания пульсацией выпрямленного тока служит дроссель 4. Регулирование скорости или нагружающего момента осуществляется за счет изменения противо-ЭДС инвертора.

20

вала двигателя внутреннего сгорания, начиная с минимально устойчивой.

Формула изобретения

20

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестро- ению, а именно к испытанию двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей нагружающего устройства. Логический сигнал задания режима горячей или холодной обкатки и сигнал задания величины скорости или нагружающего момента УЗ подается на вход блока 10 выбора режима с внешнего устройства управления. Блок выбора режима осуществляет управление логическим переключающим устройством 9 и в зависимости от режима обкатки подает сигнал задания величины скорости на вход регулятора 13 скорости или сигнал задания величины нагружающего момента на вход регулятора 12 момента. При всех режимах сигнал с блока 10 выбора режима поступает на логическое устройство 9, которое, в свою очередь, через блок 8 управления тиристорами обеспечивает соответствующее включение тиристоров 6 и 7 и угол управления а. Блок 2 вентилей обеспечивает преобразование энергии с частотой скольжения асинхронной ма- щины в энергию постоянного тока, а последняя с помощью инвертора 3 преобразуется в энергию переменного тока с частотой питающей сети. 1 ил. (Л ьо О5