Стенд для обкатки и испытаний двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК И 9) (1 594 С 01 М 15/ САНИЕ БРЕТЕНИЯ ЮИ ЮЗАМИ 1 Ыю .:-.:,Ю: Г ВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКОМ(56) Стенд обкаточно-тормозной КИ 5540-ГОСНИТИ, Техническое описаниеи инструкция по эксплуатации. М.,1979, 62 с.(54) СТЕНД ДЛЯ ОБКАТКИ И ИСПЫТАНИЙДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет снизить металлоемкость.и удельную площадь, занимаемую стендом, уменьшить расход водыи электроэнергии. Асинхронный балан-.сирный двигатель с фазным ротором 3через измерители момента 2 и часГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР тоты вращения 4 связан с испытуемым двигателем. Пускозащитная арматура включена на входе двигателя от сети. Симисторы 17 и низкоомные сопротивления последовательно включены в фазные обмотки ротора для осуществления времяимпульсной коммутации цепи ротора в режиме короткого замыкания. Блоки управления симисторами содержат стабилизированные по напряжению элементы коррекции фазочастотных х-к анодного тока симисторов 18, инверторы 15, триггеры Шьжтта 14, генераторы пилообразного напряжения 13, элементы гальванической развязки 11 и оконечные усилители управляющих сигналов 10, включенные последо- ф вательно и пофазно между обмотками ротора и управляющими электродами симисторов. Блок 16 защиты симисто1472788 40 ров выполнен в виде КС-фильтров. Такое выполнение обеспечивает пофазнуюсинхронность моментов отпирания ипродолжительность отпертого состояния симисторов, Использование симис"торов позволяет коммутировать ротордвигателя стенда в наиболее экономичном режиме - режиме короткого замыкания, при котором рекуперация электроэнергии в сеть становится наибольшей, Кроме того, отпадает потребность Изобретение относится к двигателестроению и может использоваться вотраслях народного хозяйства, гдепроизводятся, эксплуатируются и ремонтируются двигатели внутреннегосгорания (ДВС)Цель изобретения - снижение металлоемкости и удельной площади, занимаемой стендом, экономия электроэнергии и расхода воды.На Фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда; на Фиг. 2 " элект-.рическая схема управления отпираниемсимистора,Обкаточно-тормозной стенд для ДВСвключает в себя испытуемый автотракторный двигатель 1, измерители момента 2 и частоты вращения 4, асинхронный двигатель с Фазным ротором 3,предохранители 5, включатель б, понижающий трансформатор 7, источник8 постоянного стабилизированного напряжения, потенциометр 9, (К 14),оконечные усилители 10, элементы 11гальванической развязки, низкоомныеленточные резисторы 12, генераторы13 пилообразного напряжения, триггеры 14 Шмитта, инверторы 15, блок 1 бзащиты симисторов, симисторы 17 истабилизированные по напряжению элементы коррекции фазочастотной характеристики анодного тока симисторов18, содержащих интегральные микросхемы (ИМС) 19 (А 1), неинвертирующиевходы которых через гасящие сопротивления 20 (К 1) и разделительные емкости 21 (С 1) подключены к анодам симисторов 17, а инвертирующие входызаземлены через резисторы 22 (КЗ). в коммуникациях для подвода и отводаводы, охлаждающей реостат, повышается модуль жесткости х-кн и КПД двигателя почти на 152. Сокращаются затраты времени .и средств на обслуживание стенда, т.к. отпадает необходи-.мость ежесменной корректировки состава и уровня электролита в жидкостном растворе, исключенном из состава стенда. 2" з,п. Ф-лы, 2 ил. Коэффициент усиления ИМС 19 (А 1) определяется отношением сопротивленияпараллельно соединенных резистора23 (К 5) и Фоторезистора оптрона 245 (Ч 1) к сопротивлению резистора 22(КЗ), Инверторы 15 состоят из диодов25 (ЧЗ), 2 Ь (Ч 4), 27 (Ч 5) и резисторов 28 (К 7),Триггеры Шмитта 14 собраны на ИМС29 (А 2);инвертирующие входы которыхчерез емкости 30 (СЗ) соединены синверторами, Логические уровни триггера Шмитта подбираются отношениемсопротивлений 31 (К 9) и 32 (К 8).Генераторы 13 пилообразного напряжения представляют собой интеграторы, собранные на ИМС 33 (АЗ), Формаих выходных сигналов подбирается изсоотношения параметров конденсаторов20 34 и резисторов 35 (СУК 11). Оконечные усилители 10 содержат транзисторы 36 (Ч 7), 37 (Ч 8), и диод 38(Ч 9) .Особенностью работы обкаточнотормоэного стенда является изменениеФазного напряжения и частоты фаэного тока ротора в зависимости от частоты его. вращения, а также сдвиг фазна 120 О, Все это обуславливает необЗ 0 ходимость Фазочастотной коррекцииуправляющего сигнала для симметричного отпирания симисторов во всех трехФазах ротора. Такая коррекция обеспечивается корректирующим элементом.ЗБ Когда выходное напряжение ИМС 19 (А 1)превышает значение начального порогового напряжения Фоторезистора 24(Ч 1) через входную цепь оптопары про-текает ток, при этом светодиод вызы"вает уменьшение сопротивления фото- резистора, а следовательно; и всего сопротивления обратной связи, в результате чего выходное напряжение уменьшается. При малом входном сигнале роль сопротивления обратной связи выполняет резистор 23 (К 5). Колебания напряжения в цепи ротора в широком диапазоне (до 50 дб и более) стабилизируются и оно поступает к инвертору 15, состоящему из диодов 25 (ЧЗ), 2 Ь (Ч 4), 27 (Ч 5) и резистора 28 (К 7) . Пороговое напряжение уп" равляющего сигнала определяет вели чину угла отпиранйя Ы симистора 18, в то время как угол запирания смещается от Ги 2)1 на величину ц фазового угла нагрузки цепи ротора. Поэтому крутизна и уровень напряжения, вырабатываемого интегратором, определяют характер работы симисторов. Уровень выходного напряжения и ин" теграторов во всех трех фазовых каналах управления регулируются одним потенциометром 9 (214 изменяющим величину входного тока оптопары одновременно, в силу параллельного включения их светодиодов. При этом сопротивления фоторезисторов оптронов изменяются, в результате чего сигналы управления поступают на базы транзисторов 36 (Ч 7) оконечного усилителя 10, представляющего собой эмиттерный повторитель. Усиленный по мощности сигнал управления через диод 37 (Ч 9) подается на управляющий электрод симистора 17.Защита симисторов 17 от бросков напряжения при нулевом токе прису)40 щих работе симисторов на индуктивную нагрузку, каковой является обмотка ротора, обеспечивается блоком 16, содержащим КС-фильтры.В стенде использован принцип фа" зочастотной коррекции управляющих сигналов, обеспечивающий пофазную синхронность моментов отпирания и положительности отпертого состояниясимисторов. Использование симисторов позволяет коммутировать ротор 50 асинхронного двигателя стенда в наиболее экономичном режиме - режиме короткого замыкания, при котором рекуперация электроэнергии в сеть становится наибольшей, 55 При использовании изобретения уменьшаются масса стенда, его стоимость1 и удельная площадь. Кроме того, отпадает потребность в коммуникациях для подвода и отвода воды, охлаждающей реостат, повышаются модуль жесткости механической характеристики и КПД асинхронного двигателя почти на 153. Сокращаются затраты времени и средства на обслуживание стенда, так как отпадает необходимость ежесменной корректировки состава и уровня электролита в жидкостном реостате, исключенном из состава стенда.Формула из о бр етения1. Стенд для обкатки и испытаний двигателя внутреннего сгорания, содержащий асинхронный балансирный двигатель с фазным ротором, измерители момента и частоты вращения .и пускозащитную арматуру, причем асинхронный балансирный двигатель через измеритель момента связан с испытуемым двигателем, а пускозащитная арматура включена на входе балансирного двигателя от сети, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью снижения металлоемкости, стоимости и экономии электроэнергии, в него введены симисторы, блоки защиты симисторов и управления ими и низкоомные сопротивления, причем снмисторы и ннзкоомные сопротивления последовательно включены в фазные обмотки ротора для осуществления времяимпульсной коммутации цепи ротора в режиме короткого замыкания.2. Стенд по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блоки управления симисторами содержат стабилизированные по напряжению элементы коррекции фазочастотных характеристик анодного тока симисторов) инверторы, триггеры Шмитта, генераторы пилообразного напряжения, элементы гальва-. нической развязки и оконечные усилители управляющих сигналов, включенные последовательно и пофазно между обмотками ротора и управляющими электродами симисторовЗ.Стендпопп.1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок защиты симисторов выполнен в виде КС-фильтров,1472788 Фиг Составитель Н.Патрахальцев,едактор Т,Лазоренко Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар Подписн ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,1 Заказ 1701/42 ВНИИПИ Государственно 11303