Стенд для испытания двигателяВНуТРЕННЕгО СгОРАНия Советский патент 1981 года по МПК G01M15/00 

1

Изобретение относится к технике для исПнтэйий и обкатки двигателей внутреннего сгорания.

Известн.ы стенды для иерытания двигателя вну реннего сгорания, содержащие асинхронную электрическую машину, тахогенератрр, измерите 1ь крутящего момента, индук у1онный регулятор напряжения в цепи ротора электрической машины, программное, задающее и исполнительное устройству, электрическая машина и тахогенератор кинематически связаны с валом двигателя, а йспо.лвдте ьное устройство - с регулятор, статор машины подключен к сети переменного трка, при этом на входе исполHnT flbftQfQ устройства последовательно ввдючены задающее и программное устройства 1.

Однако в указанных стендах при значительных токах ротора мотора-генератора и при изменении величины сопротивления резисторов их контакты подгорают, что снижает надежность работы стенда, а при постоянной величине резисторов в роторе мотора-генератора уменьшается диапазон регулирования частоты вращения. Кроме того, этот -стенд инерционен и не обеспечивает достаточной стабильности параметров привода при обкатке.

Цель изобретения - стабилизация параметров привода при расширении диапазона регулирования.

Указанная цель достигается тем, что стенд содержит импульсный модулятор тока и устройство стабилизации частоты вращения и момента, выход последнего связан с входом модулятора, включенного последовательно с индукционным регулятором напряжения, а входы соединены параллельно входам тахогенератора, измерителя крутящего момента и программного устройства. Импульсный модулятор тока выполнен в виде последовательно соединенных выпрямителя, коммутатора тока на управляемых вентилях и генератора управляющих импульсов. Устройство стабилизации частоты вращения и момента выполнено в виде сравнивающего устройства, усилителя и корректора, соединенных последовательно,

причем на входах сравнивающего устройства параллельно включены переключатель и задатчик, входы которых служат входами устройства стабилизации, выходом последнего является выход корректора.

На чертеже дана функциональная схема предлагаемого стенда.

Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания содержит кинематически соединенные с валом испытуемого двигателя 1

тахогенератор 2 и асинхронную электрическую машину 3 с фазным ротором, статор которой подключен к трехфазной сети переменного тока, а в цепь ротора включен индукционный регулятор 4 напряжения. Подвижная часть последнего (не показана) кинематически соединена с исполнительным устройством 5 реверсивного привода угла поворота. Это устройство подключеио к задающему устройству 6 угла поворота, связанному с программным устройством 7.

Последовательно с индукционным регулятором 5 включен имиульсный модулятор 8 тока, содержащий трехфазный мостовой выпрямитель 9, мостовой коммутатор 10 тока и генератор 11 управляющих импульсов. Мостовой коммутатор тока имеет резисторы 12 и 13, включенные в его соседние плечи, конденсатор 14, включенный в диагональ коммутатора 10, и включенные в два других соеседних плеча коммутатора управляемые вентили 15 и 16, последовательно с которыми включены индуктивные элементы 17 и 18.

Устройство 19 стабилизации частоты вращения и момента содержит тахогенератор 2, измеритель 20 крутящего момеита, переключатель 21 и задатчик 22, связанные с программным устройством 7 и сравнивающим устройством 23. Последний, усилитель 24 и корректор 25 соединены последовательно.

Стенд работает следующим образом.

Частоту вращения в двигательном и величину нагрузки в тормозном устанавливают поворотом подвижной части индукционного регулятора 4 напряжения с помощью программного, задаюп1.его и исполнительного устройства. От тахогенератора 2 в двигательном и от измерителя 20 в тормозном режимах через переключатель 21 к сравнивающему устройству 23 подводятся сигналы, соответствующие измеренным значениям этих величин. Одновременно от задатчика 22 к сравнивающему устройству 23 поступает сигнал, соответствующий заданному значению частоты вращения или нагрузки. Сигнал рассогласования, соответствующий разности заданного и измеренного значений регулируемой величины, от сравнивающего устройства 23 поступает к усилителю 24, корректору 25 и генератору 11 уиравляющих импульсов. Последний изменяет частоту и скважность генерируемых уиравляющих имиульсов так, чтобы эту разность свести к минимуму путем изменения тока ротора асинхронной мащины 3.

При поступлении запускающего импульса на управляющий электрод вентиля 15 он отпирается. Через резистор 12, индуктивный элемент 17 и вентиль 16 протекает ;выпрямленный ток ротора. Одновременно конденсатор 14 заряжается током, протекающим ио цепи: резистор 13, конденсатор, индуктивный элемент 17 и открытый вентиль 15. При поступлении очередного запускающего импульса на унравляющий электрод вентиля 16 ток разряда конденсатора запирает вентиль 15, а сам конденсатор перезаряжается с противоположной полярностью. Если резисторы 12 и 13 различаются по величине сопротивления в 8-12 раз, то изменение частоты и скважности импульсов генератора 11 не только влияет на величину добротности индукционного регулятора 4

напряжения, но и изменяет эквивалентное значение сопротивления и величину тока ротора асинхронной машины 3.

Благодаря модуляции тока ротора повышается добротность индукционного регулятора напряжения и обеспечивается стабилизация параметров привода, при этом диапазон регулирования расширяется, так как частота тока ротора не зависит от угловой скорости вращения электрической машины.

В результате этого повышается качество обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий асинхронную электрическую машину, тахогенератор, измеритель крутяшего момента, индукционный регулятор напряжения в цепи ротора

электрической машины, программное, задающее и исполпительноеустройства, электрическая машина и тахогенератор кинематически связаны с валом двигателя, а исполнительное устройство - с регулятором, статор машины подключен к сети переменного тока, при этом на входе исполнительного устройства последовательно включены задающее и программное устройства, отличающийся тем, что, с целью

стабилизации параметров привода при расширении диапазона регулирования, стенд содержит импульсный модулятор тока и устройство стабилизации частоты вращения и момента, выход последнего связан с входом модулятора, включенного последовательно с индукционным регулятором напряжения, а входы соединены параллельно входам тахогенератора, измерителя крутящего момента и программного устройства.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что импульсный модулятор тока выполнен в виде последовательно соединенных выпрямителя, коммутатора тока на управляемых вентилях и генератора управляющих

импульсов.

3. Стенд по ц. 1, отличающийся тем, что устройство стабилизации частоты вращения и момента выполнено в виде сравнивающего устройства, усилителя и корректора, соединенных последовательно, причем на входах сравнивающего устройства параллельно включены переключатель и задатчик, входы которых служат входами устройства стабилизации, выходом последнего является выход корректора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 353169, кл. G 01М 13/02, 1970.