Стенд для испытания двигателей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 М 15/00 РИ ГКНТ ССС ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГАТЕ(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ Д ЛЕЙ(57) Использование; испытание на кой двигателей внутреннего сгора ность изобретения: стенд соде электрические машины 2 и 1 пос тока с общей якорной цепью, ре тока, подключенный к обмоткам в ния электрических машин 1,2, датч якорной цепи, два усилителя 7,1 и литель-ограничитель б, пороговый 7,3 и датчик 4 напряжения якорн подключенный через усилитель-о тель б и пороговый элемент 7,3 к в лителя 7.2, к выходу которого и датчик 3 тока якорной цепи. 1 ил,торское бюро гечно-проиэводсттегеофизика" ИИТЭИ трдк- ,2, с.1-6, сер. тормозящего момента и выбор режима работы машины (11,Недостатками данной конструкции стенда являются необходимость применения в качестве нагруэочного устройства балансирной электрической машины, обеспечивающей устойчивую работу системы стенд-двигатель в узком диапазоне динамических нагрузок, а также необходимость использования в стенде механического устройства измерения момента, что не позволяет обеспечить достаточную плавность и надежность регулирования стенда,Известен также стенд для испытания двигателей, содержащий электрическую машину, генератор постоянного тока, выход которого связан с входом электрической машины, и систему стабилизации крутящего момента с датчиком тока якоря, формирователем сигнала крутящего момента, состояИзобрет ой технике ля испытан нутреннего ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкофиэической техники Наувенного объединения "Неф(56) 1. Патент США М 4169кл. 0 011 3/02, 1979.2 Экспресс-информацияторосельхоэмаш. М., 1984,Тракторы и двигатели. ение относится к испытатель- , в частности к оборудованию ия под нагрузкой двигателей сгорания. Известен стенд испытания двигателей, включающий электрическую машину, которая может работать в режиме двигателя и генератора, Ротор этой машины механически связан с валом импульсного двигателя, а выводы обмотки подсоединены к трехфазной сети переменного тока через полупроводниковый преобразователь, служащий для подвода электрического тока к обмоткам при работе машины в режиме двигателя и для рекуперации электрической энергии в сеть при работе машины в режиме генератора. Блок управления стендом обеспечивает создание в машине, работающей в режиме генератора, тормозящего момента, прикладываемого к двигателю, измерение д нагрузния. Сущржит две тоя нного гулятор 8 озбуждеик 3 тока 7,2, усиэлемент ой цепи, ГРдНИЧИ- ходу уси- одключенщим из двух размещенных последовательно усилителей, и регулятором тока возбуждения генератора и электрической машины (2), В известном стенде для испытания двигателей формирователь сигнала крутящего момента выполнен в виде масштабного усилителя тока якоря с входным фильтром и делителем напряжения на выходе, подключенного к входу второго усилителя - инвертора.Недостатком такой системы является ограниченность ее применения (используется в маломощных машинах, работающих с неизменным током возбуждения) из-за нарушения пропорциональности тока относительно крутящего момента при развозбуждении электрической машины, что приводит к перегрузке испытательного стенда с возможностью возникновения аварийной ситуации.Целью изобретения является повышение надежности работы стенда.Цель достигается тем, что в стенд для испытания двигателей, содержащий две электрические машины постоянного тока с общей якорной цепью, регулятор тока, подключенный к обмоткам возбуждения электрических машин, датчик тока якорной цепи и два усилителя, выход первого из которых через второй усилитель подключен к входу регулятора тока, введены усилитель - ограничитель, пороговый элемент и датчик напряжения якорной цепи, подключенный через усилитель-ограничитель и пороговый элемент к входу первого усилителя, к выходу которого подключен датчик тока якорной цепи,Введение порогового элемента и датчика напряжения якорной цепи и подключение последнего через усилитель - ограничитель с пороговым элементом к входу первого усилителя, к выходу которого подключен датчик тока якорной цепи, позволяют получить электрический сигнал, находящийся в линейной зависимости от крутящего момента и, таким образом, обеспечить плавность и линейность регулирования сигнала развозбуждения, устранить механические вибрации и колебания токовой нагрузки на стенде,На чертеже приведена электрическая принципиальная система стенда для испытания двигателей,Стенд представляет собой две электрические машины 1 и 2, якоря которых образуют общую электрическую цепь, Вал электрической машины 1 механически связан с валом асинхронного приводного электродвигателя (не показан), а вал электрической машины 2 - с валом испыту 10 го, в свою очередь, подключен к одному из15входов узла 8,1 выделения разностнага сигнала между сигналам задания момента и сигна 20 30 элемент 7,3,40 45 50 емого двигателя внутреннего сгорания (не показан), К выходам обмотки электрической машины 2 подключены датчик 3 тока якоря и датчик 4 напряжения якорной цепи, входы управления которых связаны па отдельности с выводами шунта 5, помещенного в общей электрической цепи между блоками электрическай машины 1 и электрической машины 2. Выход 4 датчика напряжения якорной цепи подключен к входу усилителяограничителя б. Выход усилителя-ограничителя связан с входом формирователя 7 сигнала крутящего момента, выход которолом обратной связи па моменту регулятора 8 тока, второй вход которого связан с задатчиком 8,2 этого регулятора, Выход датчика 3 тока якоря, сигнал на котором прапарцианален току на якоре электрической машины 2, подключен к одному из входов узла 8,3 импульсно-фазового управления регулятора 8 тока, второй вход которого подключен к выходу узла 8,1 выделения разнастнога сигнала между сигналом задания момента и сигналом обратной связи по моменту. Формирователь 7 сигнала крутящего момента выполнен в виде двух последовательна включенных усилителей 7,1 и 7,2, на входе первого из которых помещен пороговый В качестве элеменгной базы формирователя сигнала крутящего момента использованы операционные усилители, обеспечивающие жесткую линейную зависимость выходного сигнала ат входного с постоянным коэффициентом пропорциональности, зависящим исключительна от сопротивлений обвязки, обладающих высокой стабильностью, Сами операционные усилители, например, серии К 553 УД 2 имеют высокую термостабильнасть, не критичны к изменению питающих напряжений, имеют внутреннюю схему балансировки "О", допускают изменение входного сигнала да уровня питающих напряжений.Выходы узла 8,3 импульсно-фазового управления связаны по отдельности с управляющими электродами соответствующих тиристоров обмоток возбужденияэлектрических машин 1 и 2,Работает стенд для испытания двигателей следующим образом,При изменении нагрузки на валу происходит изменение тока якоря электрической машины 2. Пропорциональна этому изменению сигнал датчика 3 тока якоря поступает на один из входов усилителя 7.1 формиравателя 7 сигнала крутящего момента, Одно 1760429временно на второй вход усилителя 7.1 через усилитель 7,2 с пороговым элементом 7,3 поступает сигнал от усилителя-ограничителя 6, В результате на выходе усилителя .1 создается сигнал, пропорциональный 5 моменту сопротивления, который поступает в узел 8,1 выделения разностного сигнала между сигналом задания момента и сигналом обратной связи по моменту регулятора 8 тока. Разностный сигнал с узла 8.1 посту пает в узел 8.3 импульсно-фазового управления для управления током возбуждения электрических машин 1 и 2, При этом в узле импульсно-фазового управления формируются управляющие сигналы, подаваемые на 15 тиристоры обмоток возбуждения электрических машин 1 и 2, При этом за счет отсутствия механических элементов измерения момента и отсутствия контактов в тракте измерения момента на порядок улучшаются 20 динамические свойства стенда, что позволяет использовать его при циклических испытаниях ДВС, увеличивается надежность при работе стенда и качество регулирования за счет увеличения быстродействия регулятора момента, Исключается влияние вибрации стенда на систему регулирования момента.Формула изобретения Стенд для испытания двигателей, содержащий две электрические машины постоянного тока с общей якорной цепью, регулятор тока, подключенный к обмоткам возбуждения электрических машин, датчик тока якорной цепи и два усилителя, выход первого из которых через второй усилитель подключен к входу регулятора тока, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с цепью повышения надежности, в него введены усилитель-ограничитель, пороговый элемент и датчик напряжения якорной цепи, подключенный через усилитель-ограничитель и пороговый элемент к входу первого усилителя, к выходу которого подключен датчик тока якорной цепи.