RU220981U1 - Нагрузочное устройство для испытания электрических агрегатов питания - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области испытательного оборудования в машиностроении, а именно к реостатным нагрузочным устройствам, и предназначена для испытания электрических агрегатов питания, в частности стартер-генераторов и дизель-генераторных установок. Техническим результатом является повышение точности воспроизведения параметров испытаний за счет возможности создания ступенчатой нагрузки в широком диапазоне воспроизводимых токов испытуемых электрических агрегатов питания при длительном режиме работы без перегрева. Технический результат достигается нагрузочным устройством для испытания электрических агрегатов питания, содержащим нагрузочный блок, вентилятор, соединенные электрически с пультом управления, отличающимся тем, что дополнительно содержит ручную тележку, оснащенную рым-болтами, на которой установлены и закреплены нагрузочный блок, вентилятор, размещенный снизу нагрузочного блока, и пульт управления, нагрузочный блок состоит из секций сопротивления, размещенных вертикально на оси друг над другом внутри цилиндрической обечайки, защитного экрана, установленного над секциями сопротивления на оси, шины минусовой, установленной на оси сверху защитного экрана, при этом плотный контакт одного конца шины минусовой с осью, а также контакт секций сопротивления между собой и с осью обеспечивается гайками, а другой конец шины минусовой крепится к пульту управления, содержащему силовые контакторы и переключатели, при этом каждая секция сопротивления состоит из внутреннего кольца и наружного кольца, соединенных между собой спицами, на которых расположены изолирующие гребенки, к внутреннему кольцу закреплен один конец спиралеобразной ленты сопротивления, уложенной в пазы изолирующей гребенки таким образом, чтобы длинная сторона профиля поперечного сечения ленты сопротивления располагалась в пространстве параллельно продольной оси колец, второй конец ленты сопротивления соединен с контактным болтом, который через изолятор установлен на наружном кольце, каждая секция сопротивления через свой контактный болт подключается к пульту управления, каждая последующая секция сопротивления в нагрузочном блоке повернута вокруг оси на определенный угол относительно предыдущей таким образом, что вертикальные проекции лент сопротивления смещаются друг относительно друга. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области испытательного оборудования в машиностроении, а именно к реостатным нагрузочным устройствам, и предназначена для испытания электрических агрегатов питания, в частности стартер-генераторов и дизель-генераторных установок.

Проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является необходимость проведения испытания электрических агрегатов питания, в частности стартер-генераторов и дизель-генераторных установок, на соответствие величины выдаваемого тока и поддержание требуемого напряжения под нагрузкой при продолжительном режиме работы, в том числе и в полевых условиях. Общеизвестные нагрузочные устройства не позволяют производить продолжительный период испытаний вследствие быстрого перегрева элементов конструкции, что приводит к увеличению продолжительности процесса испытания.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в необходимости проводить испытания электрических агрегатов питания, в частности стартер - генераторов на соответствие величины выдаваемого тока и поддержание требуемого напряжения под нагрузкой при продолжительном режиме работы, в том числе и в полевых условиях.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель заключается в повышении точности воспроизведения параметров испытаний, за счет возможности создания ступенчатой нагрузки в широком диапазоне воспроизводимых токов испытуемых электрических агрегатов питания при длительном режиме работы без перегрева.

Из предшествующего уровня техники (патент РФ на полезную модель RU 66811, МПК G01M 15/00, опубликовано 27.09.2007, бюл. № 27) известно нагрузочное устройство для испытания транспортных дизель-генераторных установок (ДГУ), выполненное в виде «сухого» реостата и содержащее комплект фехралевых резисторов, размещенных на боковых изоляторах в камере, предназначенной для их принудительного охлаждения воздухом через входной и выходной конусные патрубки, и при этом посредством гибких кабелей потенциалы генератора ДГУ подключены к клеммам «сухого» реостата, отличающееся тем, что выходной конусный патрубок камеры связан через поворотную заслонку с двумя отводящими патрубками, предназначенными для отвода подогретого воздуха в атмосферу или в ремонтно-производственное здание, при этом в камере принудительного охлаждения фехралевые резисторы установлены с определенным шагом в разных горизонтальных плоскостях, и дополнительно камера оборудована армированными продольно-опорными изоляторами под каждым элементом фехралевых резисторов.

Недостатки данного нагрузочного устройства:

-низкая степень утилизации тепловой энергии, выделяемой при испытании дизель-генераторных установок, стационарное исполнение, отсутствие возможности мобильного перемещения.

Также из предшествующего уровня техники (патент РФ на полезную модель RU 136572, МПК G01M 15/02, опубликовано 10.01.2014 бюл.№ 1), известно нагрузочное устройство для испытания транспортных дизель-генераторных установок (ДГУ), содержащее комплект фехралевых резисторов, отличающееся тем, что коммутация фехралевых резисторов осуществляется силовыми транзисторами, управляемыми контроллером с широтной импульсной модуляцией.

Недостатки данного нагрузочного устройства:

- стационарное исполнение, отсутствие возможности мобильного перемещения, отсутствие возможности включения комбинаций определенного набора и последовательности секций сопротивления для обеспечения требуемой токовой нагрузки, построенной в виде десятиразрядного двоичного кода.

Кроме того, из предшествующего уровня техники (патент РФ на полезную модель RU 71302, МПК B60L 11/02, G01M 15/00, опубликовано 10.03.2008 бюл. № 7) известна установка для обкатки и проведения реостатных испытаний дизель-генератора тепловоза, включающая нагрузочный реостат, плюсовая шина которого расположена с возможностью подключения к кабелю или специальной медной шине, установленной на выводах неподвижных контактов поездных контакторов, и далее к плюсу генератора тепловоза, а минусовая шина нагрузочного реостата через кабель или специальную медную шину, установленную на шунте амперметра, расположена с возможностью подключения через шунт тепловоза к минусу генератора тепловоза, отличающаяся тем, что нагрузочный реостат выполнен в виде параллельно включенных резисторов, входы которых через выполненные с системой дугогашения, электропневматические контакторы соединены с плюсовой шиной, а выходы - с минусовой шиной, при этом запитывание вентилей электропневматических контакторов электрическим током производится от источника постоянного тока, а для охлаждения резисторов установлен вентилятор, приводимый в действие двигателем, соединенным с автономным источником питания.

Конструкция данной установки выбрана в качестве прототипа.

Недостатками конструкции данной установки являются: отсутствие возможности включения комбинаций определенного набора и последовательности секций сопротивления для обеспечения требуемой токовой нагрузки, построенной в виде десятиразрядного двоичного кода, большая масса установки, отсутствие ручной тележки для перемещения.

Указанный технический результат достигается тем, что заявленное нагрузочное устройство для испытания электрических агрегатов питания, содержащее нагрузочный блок, вентилятор, соединенные электрически с пультом управления, отличающееся тем, что дополнительно содержит ручную тележку, оснащенную рым-болтами, на которой установлены и закреплены нагрузочный блок, вентилятор, размещенный снизу нагрузочного блока и пульт управления, нагрузочный блок состоит из секций сопротивления, размещенных вертикально на оси друг над другом внутри цилиндрической обечайки, защитного экрана, установленного над секциями сопротивления на оси, шины минусовой, установленной на оси сверху защитного экрана, при этом плотный контакт одного конца шины минусовой с осью, а также контакт секций сопротивления между собой и с осью обеспечивается гайками, а другой конец шины минусовой крепится к пульту управления, содержащему силовые контакторы и переключатели, при этом каждая секция сопротивления состоит из внутреннего кольца и наружного кольца, соединенных между собой спицами, на которых расположены изолирующие гребенки, к кольцу внутреннему закреплен один конец спиралеобразной ленты сопротивления, уложенной в пазы изолирующей гребенки таким образом, чтобы длинная сторона профиля поперечного сечения ленты сопротивления располагалась в пространстве параллельно продольной оси колец, второй конец ленты сопротивления соединен с болтом контактным, который через изолятор установлен на наружном кольце, каждая секция сопротивления через свой контактный болт подключается к пульту управления, каждая последующая секция сопротивления в нагрузочном блоке повернута вокруг оси на определенный угол относительно предыдущей таким образом, что вертикальные проекции лент сопротивления смещаются друг относительно друга.

Сущность заявляемого изобретения поясняется графическими материалами:

Фиг. 1. Нагрузочное устройство для испытания электрических агрегатов питания и стартер-генераторов (общий вид);

Фиг. 2. Нагрузочное устройство для испытания электрических агрегатов питания и стартер-генераторов (объемное изображение);

Фиг. 3. Нагрузочный блок;

Фиг. 4. Секция сопротивления.

Нагрузочное устройство представляет собой мобильную установку, все элементы которой смонтированы на ручной тележке 10, оснащенной колесами 9, рукояткой 12 и рым-болтами 14. Основными частями устройства нагрузочного являются нагрузочный блок 3 и пульт управления 4.

Нагрузочный блок 3 предназначен для обеспечения требуемой токовой нагрузки в соответствии с условиями испытаний. Состоит из секций сопротивления 19, размещенных вертикально на оси 13 друг над другом внутри цилиндрической обечайки 1. Над секциями сопротивления на оси 13 установлен защитный экран 15, исключающий попадание посторонних предметов на секции сопротивления 19. Сверху защитного экрана 15 на оси 13 установлена шина минусовая 2. Плотный контакт одного конца шины минусовой 2 с осью 13, а также контакт секций сопротивления 19 между собой и с осью 13 обеспечивается гайками 16. Другой конец шины минусовой 2 крепится к пульту управления 4.

Секция сопротивления 19 предназначена для создания определенной токовой нагрузки и состоит из внутреннего кольца 18 и наружного кольца 5, соединенных между собой спицами 6, на которых расположены изолирующие гребенки 7. К внутреннему кольцу 18 закреплен один конец спиралеобразной ленты сопротивления 11, уложенной в пазы изолирующей гребенки 7 таким образом, что бы длинная сторона профиля поперечного сечения ленты сопротивления 11 располагалась в пространстве параллельно продольной оси внутреннего кольца 18 и наружного кольца 5. Второй конец ленты сопротивления 11 соединен с контактным болтом 17, который через изолятор 20 установлен на наружном кольце 5. Каждая секция сопротивления 19 через свой контактный болт 17 подключается к пульту управления 4.

Пульт управления 4 содержит силовые контакторы и переключатели (не показаны). Система задания тока нагрузки построена в виде десятиразрядного двоичного кода, обеспечивая набор любого значения тока нагрузки в диапазоне от 1 до 1024А с дискретностью 1А. Включение комбинаций переключателей обеспечивает подключение определенного набора и последовательности секций сопротивления 19 для обеспечения требуемой токовой нагрузки при испытании электрических агрегатов питания. Для контроля величин тока и напряжения пульт управления 4 содержит соответствующие приборы (не показаны).

Снизу нагрузочного блока 3 на тележке 10 закреплен вентилятор 8 таким образом, чтобы поток воздуха, создаваемый его лопастями, проходил снизу вверх нагрузочного блока, обеспечивая охлаждение секций сопротивления 19.

Нагрузочное устройство для испытания электрических агрегатов питания работает следующим образом.

Нагрузочное устройство с помощью тележки 10, перекатывая на колесах 9 за рукоятку 12 или поднимая краном за рым-болты 14, транспортируют к электрическому агрегату питания (в частном варианте к стартер-генератору или к дизель-генераторной установке). С помощью силовых кабелей (не показаны) подключается нагрузочное устройство к испытываемому изделию. Включается испытываемое изделие - электрический агрегат питания (в частном варианте стартер-генератор или дизель-генераторная установка). На пульте управления 4 включается необходимое количество переключателей (не показаны), от которых пусковой аппаратурой (не показана) в пульте управления 4 активируется подключение необходимой комбинации секций сопротивления 19. Одновременно включается вентилятор 8, который создает поток воздуха, проходящий через нагрузочный блок 3 снизу вверх, тем самым обдувая, последовательно, друг за другом длинные стороны профилей поперечного сечения лент сопротивлений 11 в секциях сопротивления 19. При этом, вышеуказанное расположение лент сопротивлений 11 относительно направления потока воздуха (то есть длинная сторона профиля поперечного сечения ленты сопротивления 11 располагается в пространстве параллельно продольной оси внутреннего кольца 18 и наружного кольца 5) в совокупности с их спиралеобразной формой, концентрическим, многоуровневым расположением секций сопротивления 19, а так же с цилиндрической формой обечайки 1 оказывает минимальное аэродинамическое сопротивление, что гарантирует эффективный отвод тепла от всех секций сопротивления 19 не зависимо от их уровня расположения, тем самым обеспечивая длительный режим испытания электрического агрегата питания под нагрузкой. Параметры испытания - напряжение и ток контролируются по приборам (не показаны) на пульте управления 4. В процессе работы, при необходимости, возможно изменить величину нагрузки, подключив другую комбинацию секций сопротивления 19.

Claims (3)

1. Нагрузочное устройство для испытания электрических агрегатов питания, содержащее нагрузочный блок, вентилятор, соединенные электрически с пультом управления, отличающееся тем, что дополнительно содержит ручную тележку, оснащенную рым-болтами, на которой установлены и закреплены нагрузочный блок, вентилятор, размещенный снизу нагрузочного блока и пульт управления, нагрузочный блок состоит из секций сопротивления, размещенных вертикально на оси друг над другом внутри цилиндрической обечайки, защитного экрана, установленного над секциями сопротивления на оси, шины минусовой, установленной на оси сверху защитного экрана, при этом плотный контакт одного конца шины минусовой с осью, а также контакт секций сопротивления между собой и с осью обеспечивается гайками, а другой конец шины минусовой крепится к пульту управления, содержащему силовые контакторы и переключатели, при этом каждая секция сопротивления состоит из внутреннего кольца и наружного кольца, соединенных между собой спицами, на которых расположены изолирующие гребенки, к внутреннему кольцу закреплен один конец спиралеобразной ленты сопротивления, уложенной в пазы изолирующей гребенки таким образом, чтобы длинная сторона профиля поперечного сечения ленты сопротивления располагалась в пространстве параллельно продольной оси колец, второй конец ленты сопротивления соединен с контактным болтом, который через изолятор установлен на наружном кольце, каждая секция сопротивления через свой контактный болт подключается к пульту управления, каждая последующая секция сопротивления в нагрузочном блоке повернута вокруг оси на определенный угол относительно предыдущей таким образом, что вертикальные проекции лент сопротивления смещаются друг относительно друга.

2. Нагрузочное устройство для испытания электрических агрегатов питания по п.1, отличающееся тем, что электрический агрегат питания представляет собой стартер–генератор.

3. Нагрузочное устройство для испытания электрических агрегатов питания по п.1, отличающееся тем, что электрический агрегат питания представляет собой дизель-генераторную установку.