СТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ И ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Советский патент 1981 года по МПК G01M15/00 

изобретение относится к машиностроению, а именно к стендам для об-. катки и испытания высокооборотных кар бюраторных двигателей внутреннего сгорания. Известны стенды для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие электрическую машину ;магнитный усилитель с силовой обмоткой и обмоткой управления, а также систему управления, причем магнитный .усилитель включен в цепь статора элек ;5).ической, машины 1. Однако такие стенды имеют узкий диапазон регулирования частоты вращения и нагрузки и низкое быстродейст Известны стенды для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие асинхронную электрическую машину, датчики частоты вращения и момента, магнитный усилитель с силовой обмоткой и обмоткой управления, а также систему управления, выполненную в виде программного устройства и задающего устройства стабилизации режима, блока сравнения, усилителя, корректирующего устройства и генератора импульсов, соединенных пос ледовательно, причем датчики момента и частоты подк.пючены к б.поку сравнения, а магнитный усилите.ль включен в статора электрической машины 2. В-таких стендах не достигается достаточной стабилизации крутящего момента и частоты вращейия. Цель изобретения - повышение стабилизации крутящего момента и частоты вращения . Указанная цель достигается тем, что в стенд включены модулятор и дополнительное гадающее устройство, причем модулятор включен последовательно генератору импульсов между магнитным усилителем и статором электрической мамины, а дополнительное задающее устройство подсоодинено на входе к магнитному усилителю через программное устройство, и последнее связано с блоком сравнения, а тлкже тем, что асинхронная машина выполнена с ферромагнитным ротором. На фиг. 1 дана схема стенда, на фиг. 2 - схема модулятора; на фиг. . - схема генератора импульсов. Ст«нд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания содержит электрическую машину 1, в цепь статора которой последовательно включены модулятор 2 и магнитный усилитель 3, содержащий силовые обмотки 4 и обмотки 5 управления и связанный через задающее устройство б с программ ньдм устройством 7. Модулятор 2 связа с программным устройством 7 через по ледовательно соединенные генератор 8 импульсов, корректирующее устройство 9, усилитель 10, блок 11 сравнения и задающее устройство 12 стабилизации режимов. Блок 11 сравнении соединен также с датчиком 13 частоты вра 4ения датчиком 14 крутящего момента и с программным устройством 7. Асинхронная электрическая машина 1 кинематически соединена с валом 15 испытуемо двигателя 16 внутреннего сгорания. Модулятор 2 тока (фиг. 2) содержи вентильные ключи 17 и 18, включенн{ле в две фазы силовой цепи асинхронной машины 1 и состоящие из вентильных однофазных выпрямительных мостов 19 и 20, входы которых подключены к фазам силовой цепи, а выходы - к запиpaeNKiM тиристорам 21 и 22 и цепям уп равления тиристорами 21 и 22, включающими ограничивающие резисторы 23 и 24, вентили 25-28, конденсаторы 29 и 30, индуктивные элементы 31 и 32 контакты 33 и 34 герконного реле. Генератор 8 управляющих импульсов (фиг. 3) состоит из управляемого мультивибратора 35 и мостовой схемы 36 управления. Управляемый мультивиб ратор 35 выполнен по мостовой схеме и содержит конденсатор 37, включенный в диагональ моста, динисторы 38 и 39 в соседних плечах моста, подклю ченные анодами к диагонали моста, между -катодами которых и минусом источника питания включены обмотки упомянутых герконных реле,Встречнопараллельно динисторам 38 и 39 и параллельно обмоткам герконных реле включены вентили 40-43. В два других соседних плеча включены транзисторы 44 и 45, коллекторы которых соединен с диагональю моста, а эмиттеры - с плюсом источника питания. Делители напряжений цепей базовых смещений содержат резисторы 46 и 47, подключе ные к плюсу источника питания, и резисторы 48 и 49, подключенные к rvMHy источника питания и базам транзисторов 44 и 45. Мостовая схема 36 управления содержит резисторы 50-52, включенные, в три соседних плеча моста, и транзистор 53, включенный цепью эмиттер-кол лектор в четвертое плечо. В одну из диагоналей мостовой схемы 36 подается постоянное напряжение питания, а другая диагонсшь подключена к базам транзисторов 44 и 45. Стенд работает следующим образом. Программное устройство 7 (фиг.1) и задающее устройство 6 обеспечивают грубую настройку системы на заданный режим работы путем подачи управляющего тока заданной величины в обмотки 5 управления магнитного усилителя 3. При этом к статору асинхронной машины 1 через модулятор 2 подводится соответствующая величина питающего напряжения, задающего режим работы стенда. Одновременно по команде программного устройства 7 от задающего устройства 12 стабилизации режимов к блоку 11 сравнения подается сигнал, который при работе электрической машины 1 в двигательном режиме сравнивается с сигналом, поступающим от датчика 13 частоты вращения, а в тормозном (генератором) режиме - с сигналом, поступающим от датчика 14 крутящего момента. Сигнал рассогласования после усилия усилителя 10 через корректирующее устройство 9 подводится к генератору 8 управляю- щих импульсов, определяя их частоту и скважность. Изменение величины управляющего сигнала, подаваемого на базу транзистора 53 (фиг. 3), вызывает изменение величины базовых смещений транзисторов 44 и 45 и их проводимостей. При этом изменяется соотношение периодов . времени, например, от начала заряда конденсатора 37 током, протекающим через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 44,, динистор 39 и обмотку герконного ре- ле, до момента включения динистора 38 и запирания динистора от начала перезаряда конденсатора 37 током, протекающим по цепи:- эмиттерно-коллекторный переход транзистора 45, открытый динистр 38, обмотка герконного реле., до повторного отпирания динистора 39 и запирания динистора 38. Протекание тока в один из полупериодов через обмотки герконного реле (фиг. 3) вызывает замыкание его контактов 34 (фиг, 2). Заряженные на предыдущем этапе конденсаторы 29 и 30 благодаря включению индуктивных элементов 31 и 32 в цепь разряда конденсаторов 29 и 30 будут перезаряжаться через замкнутые контакты 34, вентили 25 и 26, переходы управляющий электрод-катод тиристоров 21 и 22 и индуктивные элементы 31 и 32. Тиристоры 21 и 22 отпираются током перезаряда конденсаторов 29 и 30. Индуктивные элементы 31 и 32 Ограничивают при этом броски токов при перезаряде конденсаторов 29 и 30. При протекании тока через обмотки герконного реле (фиг. 3) замыкаются его контакты 33, а контакты 34 размыкаются, так как их обмотка полупериод обесточивается. Конденсаторы 29 и 30 будут при этом разряжятся по цепям: индуктивные элементы 31 и 32, переходы катод-управляющий электрод тиристоров 21 к 22, вентили 27 и 28, замкнутые контакты 33. Ток разряда вызывает запирание тиристоров 21 и 22. После окончания разряда конденсаторы 29 и 30 перезаряжаются токами, протекающими по цепям: резисторы 23 и 24, замкнутые контакты 33, индуктивные элементы 31 и 32, мосты 19 и 20, а затем процесс повторяется. При изменении частоты и скважност управляющих импульсов изменяется относительное время замкнутого и разомкнутого состояния ключеД 17 и 18, .моделирующих ток статора. Изменение частоты модуляции питающего тока вызывает изменение добротности магнитного усилителя 3 и величины подводимого к Статору.асинхронной машины 1 питающего напряжения, благодаря чему обеспечивается стабилизация режимов работы стенда и повышается его быстродействие. Таким образом, программное устройство 7 переводит стенд ,на последу щие режимы и стадии обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорани путем задания режимов работы магнитного усилителя и соответствующего по ключения к блоку сравнения датчика частоты вращения или датчика крутящего момента. Формула изобретения 1. Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий асинхронную электрическую машину, датчики частоты вращения и момента, магнитный усилитель с сило ой обмоткой и обмоткой управления, также систему .управления, выполненную в виде программного устройства и задающего устройства стабилизации режимов, блока сравнения, усилителя, корректирующего устройства и генератбра импульсов, соединенных пр.следовательно, причем датчики момента и частоты подключены к блоку сравнения, а магнитный усилитель включен в цепь статора электрической машины, отличающийся тем,что, с целью повышения.стабилизации крутящего момента и частоты вращения, в стенд включены модулятор и дополнительное, задающее устройство, причем модулятор включен последовательно генератору импульсов между магнитным усилителем и статором электрической машины, а- дополнительное задающее устройство подсоединено на входе к магнитному усилителю через программное устройство, и последнее соединено с блоком сравнения. 2. Стенд по п. 1, отличаюD1 и и с я тем, что асинхронная элек рическая машина выполнена с ферромагнитным ротором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 353169, кл. G 01 М 15/00, опублик. 1973. 2. Авторское свидетельство СССР по заяйке № 2780.366/25-06, кл. G 01 М , 15.06.79.