Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3 Д) 0 01 М 15/00 описдник изоБ етЕНИЯ аНБ 7 НОТЙ.: о СССР55.ВИГАТЕжащий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт электродинамики АНУССР(54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содерэлектрическую синхронную машину,установленную на валу испытуемого двигателя, переключатель режима работы,преобразователь и выпрямитель, причем трехфазная обмотка синхронной машины через переключатель режима работы соединена с контактными кольцаЯО 1105770 А ми преобразователя и входом выпрямителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности,стенд дополнительно содержиг управляемый дроссель насыщения с вращаю"щимся магнитным потоком, синхронизирующее устройство и дополнительныйпереключатель режима работы, причемпреобразователь выполнен одноякорным,выпрямитель - неуправляемым, выходвыпрямителя соединен с коллекторомодноякорного преобразователя, входвыпрямителя через дополнительный переключатель режима соединен с выхо-,дом управляемого дросселя насыщения,а контактные кольца преобразователячерез синхронизирующее устройство Есоединены с отпайками обмотки управляемого дросселя.Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам дляиспытания двигателей внутреннего сго"рания,Известны стенды для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащие электрическую синхронную машинуустановленную на валу испытуемогодвигателя, переключатель режима работы, преобразователь и выпрямитель,причем трехфазная обмотка синхронной 10машины через переключатель режима работы соединена с контактными кольцами преобразователя и входом выпрямителя 1).Основным недостатком этого устрой-(5ства является низкий КПД, равный произведению КПД пяти машин, Кроме того,суммарная установленная мощность машин в 5 раз больше мощности испытуемого двигателя. Устройство обладаетвысокой стоимостью, низкой надежностью, большой массой и габаритами.Цель изобретения - повышение эффективности при одновременном уменьшении установленной мощности машин,стоимости, массы и габаритов устройства.Указанная цель достигается тем,что стенд дополнительно содержит управляемый дроссель насыщения с вращающимся магнитным потоком, синхронизирующее устройство и дополнительный переключатель режима работы, при-,чем преобразователь выполнен одноякор"ным, выпрямитель - неуправляеым, выход выпрямителя соединен с коллектором одноякорного преобразователя,вход выпрямителя через дополнительныйпереключатель режима соединен с выходом управляемого дросселя насыщения,а контактные кольца преобразователя 40через синхронизирующее устройство,соединены с отпайками обмотки управ"ляемого дросселя.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из синхронноймашины 1, вал которой соединен с валом двигателя 2 внутреннего сгорания,а ее трехфазная обмотка через контакты 3 переключателя режима работы сое динены с контактными кольцами одно- .якорного преобразователя (ОП) 4 иливходом неуправляемого выпрямителя 5.Вход выпрямителя через контакты 6 переключателя режима работы соединен свыходом управляемого дросселя 7 насыщения с вращающимся магнитным потоком имеющего обмотку 8 управления.Контактные кольца одноякорного преобразователя через синхронизирующееустройство 9 соединены с отпайкамибОобмотки управляемого дросселя,Устройство работает следующимобраз ом.При холодной обкатке положение контактов такое, как указано на чертеже. Плавное и широкое регулирование частоты вращения ДВС 2 при холодной приработке осуществляется путем измене" ния тока в управляющей обмотке 8 дросселя 7 насыщения (ДН) с вращающимся магнитным потоком. При отсутствии тока в управляющей обмбтке ДН нодводимое к выпрямителю 5 линейное напряжение составляет около 10 линейного напряжения сети, поэтому одно" якорный преобразователь 4 с,независи" дым возбуждением вращается с минимальной частотой, питая синхронную машину 1 трехфазным током низкой частоты при низком напряжении, При этом синхронная машина работает двигателем и вращает ДВС с минимальной частотой.При увеличении тока в управляющейобмотке 8 происходит насыщение ДН.Напряжение, подводимое к выпрямителю 5 и к коллектору ОП 4, увеличивается, частота вращения ОП, а также напряжение и частота переменного тока на выходе (контактных кольцах ) ОП возрастает, поэтому частота вращения синхронной машины 1 и ДВС увеличивается.При максимальном токе подмагничивания ДН 7 напряжение на коллекторе ОП 4, а также частота вращения синхронной машины 1 и ДВС 2 достигают предельных значений.2, Роп "0 пик щ ач -ЭРцсм вах= р = Р Р Сфсм см смгде Ри Р - числа пар полюсов исинхронной машины соответственно;максимальная частотаОП 1 таХвращения ОП;Ч- максимальное напряжение на коллекторе ОП;эР - падение напряженияв якорной цепи ОП;Ф - магнитый поток ОП;с - постоянная.Для перевода устройства из режимахолодной обкатки в режим горячей обкатки с рекуперацией энергии (послезапуска ДВС 2) должны сработать сначала переключающие контакты 3 и 6,а затем устройство 9 (в момент потухания ламп синхронизатора), Послеэтого синхронная машина 1 переходитв генераторный режим, питая одноякорный преобразователь 4 через выпрямитель 5. Поскольку контактные кольцаОП включены на сеть через ДН, работаю.щий в режиме повышающего автотрансформатора, то ОП отдает электроэнергиюв трехфазную сеть,В режиме горячей обкатки мощностьДВС (за исключением относительно небольших потерь в синхронной машине)выпрямителе ОН и автотрансформаторе .передается в сеть.При номинальной н-"грузке ДВС мощностью 150-250 кВт КПД устройства1105770 см Чс Кз Ко где Кв =1,35 кат 0. При Ч =Чмашина) 1 т"ат к к 1,30,6что обеспечивает высокое значениеКПД автотрансформатора,Составитель Н. Патрахальцев Редактор М.Келемеш Техред Л.Коыюбняк Корректор,Е.Сирохман, Заказ 5587/32 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4получается довольно высоким, Например, при ,=0,95; 8 =0,99; =0,92;ат 098 т ф ст смьгопат =Ою 95" 0,99 0,92 0,98=0,85.Для сравнения покажем, что КПД устройства-прототипа, состоящего из трех синхронных машин и двух машин постоянного тока, при аналогичной мощности ДВС, составит1 прототип =О, 95 О, 9 =0,69,Требуемый момент нагрузки ДВС в режиме горячей обкатки при любой его частоте вращения обеспечивается регулированием тока возбуждения синхронной машины 2.Отношение линейного напряжения синхронной машиныЧсм 1 к линейному напряжению сети (Ч в режиме горячей обкатки определяется выражением"аткоэффициент выпрямителяротношение,линейного напряжения на контактных кольцах ОП к вып" рямпенному напряжению на его коллекторе;коэфФициент трансформации автотрансформатора. серийная синхронная