Стенд для испытания двигателявнутреннего сгорания

Сфвз Сфаетскнх Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИЯЛЬСТВУ(51)м, кл,з 6 01 И 15/ОО с присоединением заявки 89 -Гасударственный квинтет СССР пе аслам нзвбретеннй я вткрытнй. 5 (088.8) Дата опубликования описания 050481 В. Т, Загоруйко, В. А. Педько, В. И. Поливанои В. И, ЕлизаровБМЛИЧГКАукраинский государственный проектный институтфТяжпромавтоматика"в Харьковский филиал Реутовского проектноконструкторского технологического института автоматизированнымсистем управления технологическими процессами(54) СТЕНД ЛЛЯ ИСПТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2 Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, а именно к автоматизированным системам стендовых испытаний.5Известны стенды для испытания двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащие нагрузочвое устройство, ,цатчик частоты вращения, измеритель механических потерь, первый к второйблоки умножения, измеритвЛь тока ротора и регистратор, причем нагрузочное устройство выполнено в виде электрической машины с Фазным ротором и соединено с валом двигателя, связанным также с датчиком частоты, подсое-. 15 диненным к измерителю механических потерь и первому входу первого блока умножения, измеритель тока ротора подключен к первому вхоцу второго блока умножения, выход которого соециО нен последовательно с выходом измерителя механических потерь и подключен ко второму вхоцу первого блока умножения, соединенного с регистратором Щ.Недостатком известного стенда является повышенная погрешность измерения мощности, обусловленная тем, что в нем не учитывается несимметричность ,питания трехфазного напряжения. ЗО Согласно ГОСТУ несимевтрия питающего напряжения может составлять два процента. Это приводит к появлению соответствующей погрешности при измерении мощности ДВС, так как составляющие тормозного момента электрической машины пропорционально зависят от прямой и обратной симметрич-. ных составляющих питающего напряже" ниязЦель изобретения - повышение точности измерения мощности. путем учета несияеетрии напряжения питающей сети. ЭУказанная цель достигается тем, что стенд дополнительно содержит иэ- . меритмьсуюи прямой и обратной симметричных составляющих напряжения питающей сети, выполненный в виде трехфазных трансформаторов йапряаения и двух вьптрямителей, причем первый выпрямитель подсоединен к первым выходным обмоткам трансформаторов, соединенным между собой в открытый треугольник, а второй выпрямитель ко вторым выходным обмоткам, соединенным между собой в звезду, и выход второго выпрямителя соединен последовательно к согласно с выходом первого выпрямителя и подключен ковторому входу второго блока умноже ния,На чертеже представлен прецлагаеьий стенд.Стенд содержит нагрузочное устройство, .выполненное в вице асинхронной электрической машино 1, соециненной с валом испытуемого двигателя 2 и датчиком 3 частоты вращения вала.В цепь ротора электрической машины 1 включен измеритель 4 тока рото р ра. Выход датчика 3 частоты вращениясоединен с измерителем 5 механическихпотерь и первым входом первого блока6 умножения. Второй блок 7 умноженияподсоединен первым входом к измерителю 4 тока ротора, а выходом - последовательно с выходом измерителя 5 механических потерь подключен ко второму входу первого блока 6 умножениячерез переключатель 8, Выход блока 6умножения соединс н с регистратором 9. 20К статору электрической машиныпоцключен измеритель 10 суммы прямойи обратной симметричных составляющихнапряжений питающей сети, содержащийтри Фазных трансформатора 11-13 напряжения, а также первый 14 и второй15 выпрямители. Первые выхоцные обмотки трансформаторов 11-13 включенымежду собой в открытый треугольник и поцсоединены к первому выпрямителю у) 14. Вторые выходные обмотки трансформаторов 11-13 соединены между собой в звезду и подключены ко второму выпрямителю 15, выход которого соединен послецовательно и согласно с выходом первого выпрямителя 14. Параллельно выходам выпрямителей 14 и 15 включены сглаживаавие конденсаторы 16 и 17. Выход измерителя 10 подключен ко второму вхоцу второго блока 7 умножения. 46Стенд работает следующим образом.При испытании ДВС или другого агрегата (электрическая машина работает в генераторном режиме) его крутящий момент определяется по формуле 45 Не - К,(0, + 0 ) + И(1)оьргце К 4 - постоянный .коэффициент, 5 ручитывающий ко Ффициенттрансформации электрической глашины и синхроннуючастоту вращения электрической машины; 55р - ток ротора;О - прямая симметричная составляющая напряжения питающейсети;О - обратная симметричная со.ставляющая напряжения питающей сети;Иц - момент механических потерьмев электрической машине.Сигналы с выходов измерителя 4 тока ротора и измерителя 10 поступают 45(2) где К - коэффициент трансформа 2ции трансформаторов 1113;а - оператор поворота;ОА, О и О - комплексные значенияФаэных напряжений питающей сети.Оз, равно обратной симметричной составляющей напряжений питающей сети, а выходное напряжение выпрямителя 14 пропорционально этой составляющей,Известно, что напряжение прямой симметричной составляющей питающей сети пропорционально постоянной составляющей выпрямленного напряжения питающей сети. Это напряжение снимается с выхода выпрямителя 15. Так как выходы выпрямителей 14 и 15 вклю чены последовательно и согласно, то суммарное напряжение равно сумме прямой и обратной симметричных составляющих напряжений питающей сети и является выходным напряжением измерителя 10. Это напряжение поступает на вход второго блока 7 умножения. на входы блока 7 умножения. Его выходной сигнал, пропорциональный первому слагаемому Формулы (1), складывается с выхоцным сигналом измерителя 5 механических потерь, который пропорционален второму слагаемому Формулы (1), т. е. значению момента механических потерь электрической машины.Суммарный сигнал, пропорциональный крутящему моменту испытуемого ДВС, является выходным сигналом стенда. Для определения мощности ДВС сигнал, пропорциональный крутящему моменту, поступает на второй вход блока б умножения, на первый вход которого приходит выходной сигнал датчика 3 частоты вращения. Сигнал с выхода первого блока 6 умножения пропорционален мощности испытуемого ДВС.При измерении момента или мощности проворачивания выходного вала ДВС или другого агрегата полярность выходного сигнала измерителя 5 механических потерь изменяется на обратную при помощи переключателя 8. Кроме того, выхоцы выпрямителей 14 и 15 измерителя 10 прямой и обратной симметричных составляющих переключаются таким образом, чтобы его выходной сигнал был пропорционален разности прямой и обратной симметричных составляющих напряжения питающей сети.Измеритель 10 работает следующим образом.С выхода первых выходных обмоток трансформаторов 11-13, соединенных в открытый треугольник, снимается напряжение, пропорциональное выражению,юуяяюяуящщчюи Наличие в предлагаемом стенде из"мерителя сумма прямой и обратной сим.метричных составляющих напряженийпитающей сети, осуществляющего коррекцию выходного сигнала по иесимметрии напряжения питающей электрическуюмашину сети, приводит к повышениюточности измерения мощности проворачивания коленчатого вала испытуемогодвигателя. Кроме того, предлагаемоевыполнение стенда позволяет осуществлять оцновременно с измерением мощности измерение крутящего момента,что расэп 9 яет функциональные возможности стенца,Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий нагрузочное устройство, датчик частоты вращения, измеритель механических потерь, первый и второй блоки умножения, измеритель тока ротора и регистратор, причем нагруэочное устройство выполнено в виде электрической машины с фаэным ротором и соединено с валом двигателя, свяэанньач также с датчиком частоты, подсоединенным к измерителю механических потерь и первому входу первого блока умиожеЯ РС д ния, измеритель тока ротора подключенк первому входу второго блока умножения, выход которого соединен последовательно с выходом иэмерителя механических потерь и поцключен ко второму входу первого блока умножения,соединенного с регистратором, о тл и ч а ю щ и:.й с я тем, что, с целью повыаения точности измерения мощности путем учета неснмметрии напря кения питающей сети, стенд дополнительно содержит измеритель суммы прямой н обратной сиююетричных составля"ющих напряжения питающей сети, выполненный в виде трехфазных трансформаторов напряжения и двух выпрямителей,15 причем первый выпрямитель подсоединенк первым выходным обмоткам трансформаторов, соециненным межцу собой воткрытый треугольник, а второй выпрямитель - ко вторым выходным обмоткам,Щ соединенным между собой в звезду, ивыход второго выпрямителя соединен,последовательно и согласно с выходомпервого выпрямителя и подключен ковторому входу второго блока умножения,23Источники информации,принятые за внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРпо заявке Р 2471128/25-06,кл, 6 01 н 15/00, 197 б. ВНИИПИ Заказ 1316/54 Тираж 907 Подписное Филиал ППП фПатентф, . Ужгоро 1 ул. Проектная, 4