Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к автоматизированным системам стендовых испытаний двигатели внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение надежности и защиты.

На чертеже приведена блок-схема стенда.

Стенд содержит асинхронную машину 1 с фазньм ротором, испытуемьгй двигатель 2 внутреннего сгорания, полупроводниковый преобразователь 3, датчик 4 тока ротора, датчик 5 частоты вращения вала двигателя, датчик 6 нагрузочного момента, систему 7 импульсно-фазового управления, корректирующее устройство 8, регулятор 9 тока, переключающее устройство 10,

блок 11 управления частотой вращения, 20 динены с выходом задатчика 14 канала

задатчик 12 канала частоты вращения, блок 13 управления моментом, задатчик 14 канала момента, фильтрокомпенси- рующее устройство 15, исполнительное устройство 16, первьй 17 и второй 18 коммутационно-зап;итные аппараты, датчик 19 входного напряжения питающей сети, компараторы 20 и 21 максимально и минимально допустимых уровней выходных напряжений, компаратор 22 критической частоты вращения, пер- вьм 23 логический элемент И 23, логический элемент llTOi 24 и второй логический элемент И 25.

Асинхронная машина 1 с фазным ротором кинематически связана с двигателем 2 внутреннего сгорания, датчиком 5 частоты вращения вала, датчиком 6 нагрузочного момента и электрически

связана со стороны статора через вто- 40 внутреннего сгорания работает следуюрой коммутационно-защитный аппарат щим образом.

18 с вьгходными выводами полупроводни- При напряжении питающей сети, накового преобразователя 3, фильтроком пенсирующим устройством 15 и первым коммутационно-защитным аппаратом 17 а со стороны ротора через датчик 4 тока ротора с входными выводами полупроводникового преобразователя 3. Двигатель 2 внутреннего сгорания через исполнительное устройство 16 управления положением тогшиводозирую- щего органа связан с выходом первого логического элемента И 23, один из входов которого через компаратор 22 критической частоты вращения связан с выходом датчика 5 частоты вращения вала, а другой вход через компаратор 20 максимально допустимого уровня входного напряжения связан с выходом

датчика 19 входного напряжения питающей сети и входом компаратора 21 минимально допустимого уровня входного напряжения. Входы логического элемента ИЛИ 24 соединены с выходами компараторов 20 и 21, а выход - с одним из входов второго логического элемента И 25 и через блок-контакт

первого коммутационно-защитного аппарата 17 - с управляющим входом второго коммутационно-защитного аппарата. Второй вход второго логического элемента И 25 связан с выходом

датчика 4 тока ротора, а выход второго логического элемента И 25 - с управляющим входом коммутационно-защитного аппарата 17. Входы блока 13 управления нагрузочным моментом соемомента и датчиком 6 нагрузочного момента, а выход - с одним из входов переключающего устройства 10. Входы блока 11 управления частотой вращения соединены с выходами задатчика

12 канала частоты вращен-ия и датчиком 5 частоты вращения вала, а выход - с другим входом переключающего устройства 10. Выход переключающего устройства 10 соединен с одним из

входов регулятора 9 тока, другой вход которого соединен с выходом датчика 4 тока ротора, а выход через корректирующее устройство 8 - с системой

7 импульсно-фазового управления преобразователем, выход которой соединен с управляющим входом преобразователя 3.

Стенд для испытания двигателя

ходящейся в допустимых пределах - сети минцоп сеГи сети мянс АОП ), компараторы 20 и 21 находятся в исходном состоянии и на их выходах, а таке на первом и втором входах логического элемента ИЛИ 24 присутствует сигнал, соответствую1ций состоянию

огического нуля. При включении коммутационно-защитного аппарата 17 через его замыкающий блок-контакт обеспечивается подача сигнала на управляющий вход коммутационно-защитного аппарата 18, происходит его включение и подача напряжения сети на входные выводы обмоток статора асинхронной машины 1 и преобразователя 3.

313

Работа стенда в режимах горячей и холодной обкатки в нормальных условиях осуществляется с обеспечением стабилизации частоты вращения в режиме холодной обкатки и стабилизации момента нагрузки в режиме горячей обкатки.

В режиме холодной и горячей обкатки при частоте врар1ения вала двигателя внутреннего сгорания меньше значения критической частоты вращения при отключении или пропадании напряжения питающей сети происходит уменьшение напряжения на входных выводах асинхронной машины и срабатывает компаратор 21. На его выходе, а также на первом входе и выходе элемента ИЛИ 24 появляется сигнал логической единицы, воздействующий на управляющий вход коммутационно- защитного аппарата .18 и отключающий статор асинхронной машины 1. Одновременно этот же сигнал воздействует на корректирующее устройство 8, систему 7 импульсно-фазового управления преобразователь 3, обеспечивая уменьшение тока ротора, при снижении которого до нуля на выходе датчика 4 тока и соответственно на выходе элемента И 25 появляется сигнал логической единицы, производящей отключение коммутационно-защитного аппарата 17, что обеспечивает уменьшение перенапряжений на элементах схемы нагрузочного устройства.

В режиме горячей обкатки при частоте вращения вала двигателя внутреннего сгорания больше критической (генераторный режим асинхронной машины) при отключении или пропадании напряжения питающей сети и при возрастании напряжения на входе нагрузочного устройства выше максимально допустимого уровня, срабат.1вают компараторы 20 и 22. На их выходах, а также на выходе элемента И 23 появляется сигнал, соответствующий состоянию логической единицы. Этот сигнал воздействует на один из управляющих входов исполнительно1 о устройства 16, уменьшая топлийоподачу и соответственно частоту вращения двигателя внутреннего сгорания до значения ниже критической частоты вращения. Одновременно сигнал логической единицы с выхода компаратора 20 поступает на второй вход элемен2

та ИЛИ 24, на BiiKone кот1)рого также появляется сигнал логической единицы, воздействующий на управляющий вход коммутационно-защитного аппарата 18, при этом последний отключается и отсоединяет выводы обмоток статора от входных выводов преобразователя 3 и фильтрокомпенсирующего устройства

15, прекращая при этом развитие аварийного процесса и выход элементов нагрузочного устройства и всего испытательного стенда из строя.

15

изобретения

Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий асинхронную машину с фазным ротором, кинематически связанную с испытуемым

двигателем, датчиком частоты вращения вала двигателя, датчиком нагрузочного момента, а также полупг оводниковый преобразователь, датчик тока ротора, систему импульсно-фазового управления,

корректирующее устройство, регулятор тока, переключающее устройство, блок управления частотой вращения, задат- чик канала частоты вращения, блок управления моментом, задатчик канала

момента, фильтрокомпенсирующее устройство, исполнительное устройство и первый коммутационно-защитный аппарат, причем исполнительное устройство соединено с двигателем, датчик

частоты вращения соединен с первым входом блока управления частотой вращения, с вторым входом которого соединен задатчик канала частоты вращения, а выход соединен с переключающим устройством, с одним из входов которого соединен выход блока управления моментом, на входы которого подключены датчик нагрузочного момента и задатчик канала момента, ротор асинхронной машины подключен к входу полупроводникового преобразователя через датчик тока ротора, который подключен к первому входу регулятора тока, к второму входу которого

подключен выход переключающего устройства, а выход регулятора тока последовательно через корректирующее устройство и систему импульсно-фазового управления соединен с управляющим входом полупроводникового преобразователя, силовые входные выводы которого соединены с выводами обмотки статора асинхронной машины и дрос- сельно-емкостньм фильтрокомпенсирующим устройством и через первый коммутационно-защитный аппарат с питающей сетью, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности и защиты, стенд дополнительно содержит второй коммутационно-защитный аппарат, датчик входного напряжения питающей сети, компараторы максимально- и минимально допустимого уровня вход- ного напряжения, компаратор критической частоты вращения, первый и второй логические элементы И и логический элемент ИЛИ, причем второй коммутационно-защитный аппарат выполнен в виде управляемого ключа и силовые контакты аппарата включены в цепь между выводами обмотки статора асинхронной мащины и входными вьтодами преобразователя, а его управляющий вход через замыкающий блок-контакт

Составитель В, Горбунов Редактор С. Патрушева Техред М.Дндык Корректор С. Черни

Заказ 4801/42Тираж 776Подписное

ВНИШТИ Государственного комитета СССР

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

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

первого коммутационно-защитного аппарата подключен к выходу логического элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами компараторов минималь- но-и максимально допустимого уровня входного напряжения и с первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом компаратора уровня критической частоты вращения, вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения, а входы компараторов уровней напряжения питающей сети, выход логического элемента ИЛИ соединен с первым входом второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом датчика тока ротора, а выход - с управляющим входом первого коммутационно-защитного аппарата .

Изобретение позволяет повысить надежность и защиту. Д.пя этого стенд содержит второй коммутационно-защитный аппарат 18, датчик 19 входного напряжения питающей среды, компараторы 20 и 21 максимально и минимально допустимьгх уровней входных напряжений компаратор 22 критической частоты вращения, первый и второй логические элементы И 23 и 25 и логический элемент ИЛИ 24. Входы компараторов 20 и 21 уровней напряжений подключены к выходу датчика входного напряжения питающей сети. Выход элемента ИЛИ 24 соединен с первым входом элемента И 25. Второй вход элемента И 25 соединен с выходом датчика 4 тока ротора, а выход - с управляющим входом первого коммутационно-защитного аппарата 17. В случае аварийной ситуации срабатывают компараторы 20 и 22. Появляются сигналы на элементах 23 и 24, срабатывает коммутационно-защитный аппарат 18, связанный с выходом элемента ИЛИ 24. Аппарат i8 отсоединяет выводы обмоток статора от входных выводов преобразователя 3 и фильтрокомпенсирующего устройства 15. 1 ил. (Л