Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания

умот,1 2Изобретение относится к мацино- клвчено устройство измерения момента строению. и тахогенератор, соединеннйй с злект"рической машиной, кинематически свяйо основному авт.св. у 949 Ж из" " ванной с валом испытуемого двигателявестен стенд для обкатки и испыта" -и подключенной цепью статора к питаю.ния двигателя внутреннею сгорания. ,щей сети переменного тока, а цепьк содержащий асинхронную электрическую машину с фазным ротором, тахо" тельно с которым связан инве то агенератором, выпрямитель с ве ил , первичная и вторичная обмотки транснт яР Р 1ми, согласующий трансформатор с ком форматора соединены в звезду, первичпенсацией потоков вынужденного намаг фничивания, трехфазный однотактныйсети переменного тока и в каждую фаинвертор с вентилями и систему уп- зу вторичной обмотки вкпочены вентиравления, причем последняя выполненали инвертора. Согласующий трансформа-,в виде устройств программного, задаю" тор снабжен допо н общего и корректирующего устройства ифазные катушки ко. Фазные катушки которой соединены меж" устройств сравнения измере%4 я момен бду с ой последовательно и встречно .та, усиления и импульсно-Фазово 1 о упвйткам вторичной обмотки и по кпючеэтом програймное и задающее устройстр ны с одном стороны к Общей точке венпосдедовательно через устройства срав-ъ тильной группы выпрямителя, з с др нения, усиления и корректирующее под" гой " к;нулевой точке вторичной об ключены к устройству управления, свя- ки. согласующего травсформатора, призанному с вентилями, к которому под- чеи чисФэ витков одной фазы дополни 3, 1 О тельной обмотки меньше числа витков этой же фазы вторичной обмотки в три раза.Однако известное устройство целесообразно использовать в установках сравнительно небольшой мощности ( примерно до 100 кВт) . В установках большей мощности возникающие при работе инверторов гармонии достигают значи" тельной величины и оказывают отрицательное влияние на питающую сеть и на другие электроустановки, присоединенные к этой сети. Применение фильтров вызывает потери электрической энергии и значительно усложняет и удорожает установку. Кроме того, последовательное включение в цепь ротора дополнительной компенсирующей обмотки вносит в ротор дополни" тельное активное сопротивление, ограничивающее диапазон регулирования асинхронной машины в области частот вращения, близких к синхронной.Целью изобретения является снижение высших гармоник питающей сети и расширение диапазона регулирования.Поставленная цель достигается тем, что согласующий трансформатор снабжен дополнительными вторичными ббмотками, дополнительными трехфазными однотактными инверторами, образованными управляемыми вентилями, а в выпрямитель включены однофазные мостовые выпрямители, причем дополнительные вторичные обмотки соединены в зиг заг, и в каждую их фазу включены управ, ляемые вентили, а нулевые точки дополнительных вторичных обмоток и об" щие точки дополнительных трехфазных однотактных инверторов подключены к ротору асинхронной машины через однофазные мостовые выпрямители, включенные между фазными обмотками ротора,На фиг, 1 приведена принципиаль" ная са.ма предлагаемого устройства с двумя дополнительными обмотками, соединенными в зигзаг и двумя допол" нительными инверторами; на фиг. 2- то же, с одной дополнительной обмоткой, соединеняой в зигзаг, и. одним дополнительным инвертором.Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания .содер,жит кинематически соединенные с валом ,испытуемого двигателя 1 устройство 2 для измерения частоты вращения и асинхронную электрическую машину 3 с фазным ротором, статор которой под 02875 4 ключен к трехфазной сети переменноготока, а в цепь ротора включен выпрямитель 4, соединенный с инвертором 5,,программное устройство 6, задающее 5.устройство 7, устройство 8 для измерения вращающего момента, устройство 9 сравнения, корректирующее. устройство 10, усилитель 11 и блок 12 импульс 10 5 20 25 Э 0 35 40 45 50 55 но-фазового управления вентилями инвертора 5. Согласуюций трансформатор инвертора 5 состоит из первичной се" тевой обмотки 13, соединенной в эвезду и подключенной к сети переменноготока, вторичной обмотки 14, которая также соединена в звезду и подключе" на к управляемым вентилям трехфазного однотактного инвертора 15; дополнительной обмотки 16, соединенной в разомкнутый треугольник и подключенной с одной стороны к нулевой точке вторичной обмотки 14, а с другой стороны - к катодной группе однофазного мостового выпрямителя 17, которыйфиг. 1) включен диагональю переменного тока между первой и третьей, и 1 фиг. 2) - между первой и второй фазными обмотками ротора и подсоединен анодной группой к общей точке катодной группы инвертора 15, причем фазные катушки обмотки 16 включены встреч но виткам обмотки 14, а число витков обмотки 16 в три раза меньше числа витков обмотки 14, дополнительной вто" ричной обмотки 18, соединенной в зигзаг и образующей с первичной обмоткой 13 нечетную группу соединения, например одиннадцатую, причем обмотка 18 подключена к управляемым венти" лям трехфазного однотактного инвертора 19, общая точка катодной группы которого соединена с общей точкой анодной группы одйофаэного мостового выпрямителя 20, влкюченного диагональю переменного тока между второй и третьей фазными обмотками ротора и подсоединенного катодной группой к нулевой точке вторичной обмотки 18, дополнительной вторичной обмотки 21 1,фиг. 1) соединенной в зигзаг и образующей с первичной обмоткой 13 нечетную групду соединения, например, первую, симметричную гр,уппе соединения обмоток 13, 18 относительно четной, например нулевой группы соединения обмоток 13 и 14, причем обмотка 21 подключена к управляемым вентилям трехфазного однотактного инвертора 22, общая точка катодной груп5100 пы которого соединена с общей точкой анодной группы однофазного мостового выпрямителя 23, включенного диагональю переменного тока между первой и втоР рой фазными обмоткани ротора и подсоединенного катодной группой к нулевой точке вторичной обмотки 21.Устройство работает следующим образом.На стадии холодной обкатки двига- ф теля 1 внутреннего сгорания асинхронная электрическая машина 3. работает в двигательном режиме. Токи ротора асинхронной машины 3 выпрямляютоя од нофаэными мостовыми выпрямителями 17, 1 20, 23 и в цепи выпрямленных токов ротора, включенные параллельно, вводится противо-ЭДС инверторов 15, 19 22 соответственно. Выпрямпенные напряжения каждой из параллельных цепей 20 преобразователя, состоящего из выпрямителя 4 и инвертора 5, покрывают противо-ЭДС инверторов 15, 19, 22 падения напряжения на активных сопротивлениях и падения напряжений, обус, ловленных процессом коммутации вентилей . Часть потребляемой из сети электрической мощности затрачивается на совершение механической работы, а другая часть - моцность скольжения Зо трансформируется в ротор, преобразуется выпрямителем 4 в мощность постоянного тока, которая затеи преобразуется зависимым инвертором 5 в мощность переменного тока с частотой, равной частоте сети и рекуперируется в питающую сеть.Момент, развиваемый асинхронной машиной 3, пропорционален сумме выпрямленных токов параллельных цепей преобразователя. Поэтомуизменение угла управления вентилей инверторов 15, 19, 22, задаваемое устройством 12 управления, приводит к изменению про" тиво-ЭДС инверторов 15, 19, 22 и к изменению .величин выпрямленных токов,. вследствие чего достигается регулиро" вание частоты вращения Устройство 2 для измерения частоты% вращения обеспечивает работу стенда с обратной связью по частоте. вращения.На стадии горячей обкатки под нагрузкой асинхронная машина 3 работает в режиме генераторного торможения прнм Я частоте вращения выше синхроннои. Ие" ханицеская мощность, поступающая на вал асинхронной машины 3 со стороны ,двигателя.1, преобразуется в электри 2875 Ьческую. Часть этой нощности, пропорциональная синхронной частоте враще", ния асинхронной машины 3, передается в статорную цепь машины 3 и, за вычетом потерь в статоре, рекуперируется в питающую сеть, Другая часть мощности - мощность скольжения - как и в случае двигательного режима, рекуперируется в питающую сеть по цепи преобразователя.При работе стенда в режиме генера, торного торможения изменение угла уп" равления вентилей инверторов 15, 19, 22 с помощью устройства 12 управления обеспечивает регулирование тормозного момента на валу двигателя 1.Устройство 8 для измерения вращающего-момента обеспецивает работу стенда на стадии горячей обкатки под нагрузкой с обратнои связью по вращающему моменту,Вследствие параллельного соедине- ния вторичных обмоток 1.4, 18, 21 ин" верторов 15, 19, 22 и выпрямителей 17, 20, 23 снижается, величина вносимого в ротор асинхронной машины 3 активно" го сопротивления, а диапазон регулирования в области частот вращения близких к синхронной расширяется.Вторичные обмотки 14, 18, 21 согласующего трансформатора выполнены с компенсацией потоков вынужденного намагницивания, поэтому магнитная сис" тема согласующего трансформатора урав" новешена относительно постоянных и пе" ременных составляющих, а в кривой пер" вичного напряжения отсутствуют гар" монии, кратные трем. При соединении вторичных обмоток 18 и 21 в зигзаг таким образом, цто они образуют спервичной обмоткой .13 две соседниенечетные группы соединения, симметричные относительно четной группы соединения, образованной обмотками 13 и 14,сдвиг между вторичными напряжениями соответствующих фаз обмоток 18 и 14, 14 и 21 составляют 30 , а обмоток 18 и 21 - 60 , что обеспечивает компенсацию другихнечетных) выоаих гармоник и способствует улучшению формы кривой первичного напряжения. При этом повышаются энергетические показатели устройства и создаются благоприятные условия для параллельной работы большого количества стендовдля обкатки мощных тракторных, авто" мобильных и других двигателей внут" реннего сгорания. Кроме того, параллельное соединение роторных преобра 7 10028зоватепей обеспечивает снижение токов каждой группы, что. способствуетснижению установленной мощности вторичнйх обмоток 14, 18, 21 согласующего трансформатора, инверторов 15, з19, 22 и выпрямителей 17, 20, 23,упрощению стенда и повышению его. на"дежности,1 ОФормула изобретенияСтенд для обкатки и испытания дви-,гателя внутреннего сгорания по;авт.св, И 949382, о т л и ч а ю щ и йбс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, согласующийтрансформатор снабжен дополнительны"ми вторичными обмотками, дополнитель 75 8ными трехфазными однотактными инвер" торами, образованными управмемыю . вентилями, а в выпрямитель включены .однофазные мостовые выпрямители, причем дополнительные вторичные обмотки соединены в зигзаг, и в каждую их фа" зу включены управляемые вентили, а нулевые точки дополнительных вторичных обмоток и общие точки. дополнительных трехфазных однотактных инверторов подключены к ротору асинхронной машины .через бднофазные мостовые выпрямители, включенные между разными обмотками ротора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе41. Авторское свидетельство СССРМф 949382, кл. 6 01 М 15/00, 1979,СостаТехре витель Н. П 8 А.бабинец Ь еееаюэ 371 П. Ко 3 122 Тираж 1 Государ делам из Москва ИИ иитета ССоткрытийая наб., д.еа в еад, ул. Проек ев ю1 "Па по113035лиал ПП нного к тений иРаушсюЪ е а , Ужгор рахальцев Подлисное СР