Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет - . Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Украинский государственный проектный институт Тяжпромавтоматика(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится преимущественно к автоматизированным системам для стендовых испытаний двигателей,5Известны стенды цля испытания.двигателей внутреннего сгорания,содержащие соединенные с валомиспйтуемсго двигателя датчик частоты вращения вала и нагрузочное устройство, выполненное в виде электрической машины 1).В таких стендах измерение мощности, развиваемой двигателем,осуществляется при обязательном измеренин момента, развиваемого двигателем, что требует усложнениястенда, ведет к повышению егостбимости, особенно при прыменениив заводских условиях для проведениятиповых сдаточных испытаний. 20/Известны стендь 1, содержащиесоединенные с валом испытуемогодвигателя датчик частоты вращениявала и нагрузочное устройство, выполненное в виде электрическоймашины с фазным или короткозамкнутым ротором, в цепь статора которой включен измеритель активноймощности, измеритель механических 30 потерь, соединенный с датчикомчастоты вращения вала, и цифровойрегистратор 2).При измерении развиваемойиспытуемым двигателем мощности,подводимой к валу электрическоймашины, работающей в генераторномрежиме, измеритель активной мощности измеряет мощность, рекуперируемую в сеть статором электрическоймашины. Сигнал с его выхода суммируется с выходными сигналамиизмерителей потерь в статоре ироторе и измерителя механическихпотерь. Суммарный сигнал, пропорциональный мощности испытуемогодвигателя, поступает на регистрирующий прибор,Устройство позволяет также измерять мощность проворачивания коленчатого вала (механические потери) испытуемого двигателя внутреннего сгорания при работе электрической машины в двигательном режиме. Однако при отклонении напряжения питания электрической машины вследствие наличия зависимости выходного сигнала измерителя потерь в цепи ротора от величины" Ишины погрешность измерения мощности увеличивается. Дополнительнопоявляется погрешность измерениямощности, обратно, пропорциональнаясинхронной частоте вращения приизменении частоты питающей сетиэлектрической машины, которая можетизменяться в пределах1 в зави симости от частоты питающей сети.Целью изобретения является по( вышение точности измерения мощностииспытуемого двигателя путем учета,отклонения частоты тока питающейсети,Указанная цель достигается тем,что стенд дополнительно снабженпреобразователем механической мощности "в функции частоты вращениявала и частоты питающей сети, выполненным в виде формирователя частоты, масштабного блока, двух блоковумножения и сумматора, причем формирователь частоты подключен к сетинепосредственно и к регистраторучерез первый блок умножения и сумматор, к которому подключен такжемасштабный блок непосредственно ичерез второй блок умножения, связанный с датчиком частоты вращениявала, формирователь частоты, первыйблок умножения и масштабный блокподключены параллельно к измерителю активной мощности.На фиг.1 представлена функциональная схема стенда; на фиг.2схема преобразования механическоймощности,Стенд содержит нагрузочное устройство, выполненное в виде асинхроннойэлектрической машины 1 с фазным иликороткозамкнутым ротором, соединенным с валом испытуемого двигателя 2.На валу электрической машины установлен датчик 3 частоты вращения вала.В цепь статора электрической машинывключен измеритель 4 активной мощности, выход которого соединен спервым входом преобразователя 5 механической мощности в функции частотывращения вала и частоты питающейсети. Второй вход преобразователямеханической мощности подключен кдатчику частоты вращения вала, атретий вход - к питающей сети. ПоследОвательно с выходом преобразователя 5 и цифровым регистратором 6соединен выход измерителя 7 механических потерь, вход которого подключен к выходу датчика 3 частотывращения вала.Преобразователь 5 механическоймощности содержит блоки умножения 8и 9 (фиг,2), выходы которых подключены к первому и второму входам сумматора 10,Первый вход блока 8 умножения соединен с формирователем 11частоты, пропорциональной частотепитающей сети, подключенным к пита-, ющей сети, На второй вход блока 8 поступает сигнал активной мощности. На входы блока 9 умножения поступают сигналы частоты вращения вала и смасштабированный масштабным блоком 12 сигнал активной мощности. К третьему входу сумматора 10 подключен второй выход масштабного блока,При испытании двигателя электрическая машина 1 работает в генераторном режиме. Активная мощность Рс 1, рекуперируемая электрической машиной в сеть, измеряется измерителем 4, реализуюшим фсрмулу Р =ЪО 3 со 5 Ч,(1) где БЛ - напряжение питающей сети;Эл - ток статора;угол сдвига между током и 2 О напряжением статора.Сигнал с измерителя 4 активноймощности поступает на вход преобразователя 5 механической мощности.На второй его вход поступает сигналс датчика 3 частоты вращения вала,на третий - напряжение пиающейсети. Преобразователь механическоймощности реализует формулу мха й с( л где- постоянные коэффициенты Л, 2 пропорциональности;- частота вращения вала; д - отклонение частоты питающего напряжения от номинального значения 1 лнЗО Так как Р Мх эм(3) Мх 2 О 4мх 2 сх 1 (7)Следовательно, окончательноевыражение для определения механической мощности примет вид формулы (2).Для определения мощности днигате ля с учетом механических потерь в где М - электромагнитный момент;м) - угловая скорость ротора,причем РэмММ фЛ (4)где Рэм=ЗЕ Э сов ч - электромагнитлная мощность, где Е = 0- .ЭДС обмотки статора; Ж =ЯС 1- угловая скорость вращения магнитного потока статора,й О = 2 и (5,)получаютР Ч РР50 мх (6)Величина механической мощности,вычисленная по формуле (6) без учетаотклонения частоты питающей сети,отличается от величины механической55 мощности, вычисленной по формупе (6)с учетом отклонения частоты питающейсети Й в диапазоне + 1, на величину,728026 5 м 9 Ъй.Р тель Н.Патрахальцев И.АсталошКоррек Состчикова Техр Вигула ктор Т Заказ 112БТираж 1019 осударственного к лам изобретений и Москва, Ж, Рауш Фил ПП Патент