Нагружающее устройство стенда для испытания двигателей внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 26071 4 а 01 М 15 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬС(71) Горьковский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институтим. А. А. Жданова(56) Подсинхронный вентильный каскад дляиспытательных стендов. Экспресс-информация, сер. Автоматика, электропривод, электротехнология, энергоснабжение, силовая преобразовательная техника, вып. 20, 1976,реф. 102.(54) НАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЛСТВОСТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, а именно к испытанию двигателейвнутреннего сгорания. Целью изобретенияявляется расширение функциональных возможностей нагружающего устройства. Логи ческии сигнал задания режима горячен или холодной обкатки и сигнал задания величины скорости или нагружающего момента /3 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 машины в энергию постоянного тока, а последняя с помощью инвертора 3 преобразуется в энергию переменного тока с частотой питающей сети. 1 ил,1Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к испытанию двигателей внутреннего сгорания.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей нагружающего устройства.На чертеже приведена блок-схема нагружающего 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, токоограничивающие реакторы 5 в цепи переменного тока инвертора, две пары встречно-параллельно 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. Выход 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 ключей 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 н 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 переключаюшим устройством 9 и, в зависимости от режима обкатки, подает сигнал задания величины скорости на вход регулятора 13 скорости или сигнал задания величины нагружаю- щего 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 и, 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 кон 5 о 15 20 35 30 35 40 45 50 55 тур регулирования скорости, Состояние логического переключающего устройства 9 и блока 15 ключей остается неизменным при регулировании скорости от нуля до ас, где аю - синхронная скорость асинхронной машины. Энергия скольжения, за вычетом потерь в преобразователе, рекуперируется в питающую сеть через преобразователь. В режиме горячей обкатки нагружаюшее устройство выполняет две функции: стартерный запуск двигателя внутреннего сгорания и нагружение работающего двигателя внутреннего сгорания. При режиме горячей обкатки сигнал блока 10 выбора режима разрешает работу логического переключаюшего устройства 9 в функции скорости. При со(0,4 юо 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:0,4 сою.Таким образом, в диапазоне скорости 0 - 0,4 ь нагружаюшее устройство работает в режиме двигателя (так же как и при холодной обкатке), обеспечивая запуск двигателя внутреннего сгорания. После запуска двигателя внутреннего сгорания при и= =0,4 атос 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 0 и выше, однако целесообразен в диапазоне скоростей 0,4 сто - 1,1 сто. При ж)1,1 сто 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 пере1260711 формула изобретения Составитель П. филипповТехред И. Верес Корректор В. БутягаТираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Н. ГорватЗаказ 5217/38 зменное напряжение сети. Нагружающе 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 машины и преобразователь. Система 18 управления инвертором во всех режимах работы преобразует выходной сигнал регулятора 16 тока в импульсы управления тиристорами инвертора 3 и синхронизирует его работу с питающей сетью. Во всех режимах работы нагружающего устройства блок 2 вентилей обеспечивает 15 преобразование энергии с частотой скольжения 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,Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известным созданием нагружающего момента в более широком диапазоне частот вращения вала двигателя внутреннего сгорания, начиная с минимально устойчивой. Нагружающее устройство стенда для испытания двигателей внутреннего сгорания, содержащее асинхронную машину с трехфазным статором, фазным ротором и неуправляемым роторным блоком вентилей, ведомый сетью инвертор, сглаживающий дроссель в цепи выпрямленного тока, токо- ограничивающие реакторы, подключенные на стороне переменного тока инвертора, блок выбора режима обкатки, датчики момента, скорости и тока, регуляторы момента, скорости 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 которого подключен к выходу блока выбора режима обкатки и датчику скорости, а выход - к блоку управления тиристорами и блоку ключей.