RU25206U1

RU25206U1 - ADJUSTABLE HIGH PRESSURE FUEL PUMP TEST TEST DRIVE

Info

Publication number: RU25206U1
Application number: RU2002106696/20U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Скрипников
Original assignee: Скрипников Валерий Николаевич
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2002-09-20

Abstract

1. Регулируемый привод испытательного стенда топливных насосов высокого давления, содержащий электродвигатель переменного тока, контур регулирования частоты вращения с датчиками электрических параметров, управляемым преобразователем в цепи питания статора и управляющим контроллером, отличающийся тем, что регулируемый привод снабжен приспособлением учета возмущающих факторов и формирования обратных управляющих связей, соединенным с контроллером через каналы ввода и вывода и имеющим дополнительные датчики и регуляторы, а управляющий контроллер имеет унифицированные каналы связи с автоматическими системами высокого уровня, устройствами регистрации, документирования и баз данных.2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что управляющий контроллер выполнен с дополнительными вводом-выводом предназначенными для пользователя.1. An adjustable drive of a test bench for high-pressure fuel pumps, comprising an alternating current motor, a speed control loop with electric sensors, controlled by a converter in the stator power circuit and a control controller, characterized in that the adjustable drive is equipped with a device for taking into account disturbing factors and forming inverse control communications connected to the controller via input and output channels and having additional sensors and regulators, and controlling second controller has standardized communication channels with automated high-level systems, recording devices, and databases dannyh.2 document. The stand according to claim 1, characterized in that the control controller is made with additional input / output intended for the user.

Description

Скрипников В.Н KJi М 65/00.Skripnikov V.N.KJi M 65/00.

Регулируемый привод испытательного стенда топливных насосовAdjustable drive for fuel pump test bench

высокого давленияhigh pressure

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания топливо- впрыскивающей аппаратуры дизелей. Известен привод стенда для испытания и регулирования топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей, содержащий электродвигатель переменного тока с регулятором напряжения включенным в цепь питания статора, и два контура регулирования оборотов вала испытуемого топливнного насоса, причем один контур состоит из датчика оборотов выходного вала привода, задатчика оборотов ротора электродвигателя, сравнивающего устройства и усилителя, а второй дополнительный контур регулирования оборотов - состоит из включенного в кинематическую цепь ротора управляемой бесступенчатой механической передачи и дополнительного задатчика, связанного с управляющим органом механической передачи и задатчиком Патент Р.Ф. 2059870, кл. F02 М 65/00,1993 г..The utility model relates to test equipment, namely, to stands for testing diesel fuel injection equipment. Known drive stand for testing and regulating fuel-injecting equipment of diesel engines, containing an alternating current motor with a voltage regulator included in the stator power circuit, and two circuits for regulating the speed of the shaft of the test fuel pump, and one circuit consists of a speed sensor of the output shaft of the drive, the speed of the rotor of the electric motor rotor, a comparative device and an amplifier, and the second additional speed control loop consists of a rotor included in the kinematic chain controllable stepless mechanical transmission and additional gear associated with the governing body of the mechanical gear and gear Patent RF 2059870, class F02 M 65 / 00.1993 g.

Из-за недостаточного диапазона регулирования частоты вращения электродвигателя с регулятором, включенным в цепь питания цепи статора и контура регулирования оборотов, выполненного в виде датчика оборотов выходного вала привода, введен дополнительный контур управления с управляемой механической передачей. Недостатком такого привода является наличие двойной системы управления, сложность применения, недостаточная надежность привода из-за наличия механических систем управления и невозможность сохранения постоянной мощности на валу в широком диапазоне частоты вращения вала привода. Кроме того, вращающий момент двигателя пропорционален квадрату приложенного напряжения, так как пропорциональны напряжению, как магнитный поток, так и ток в роторе, поэтому изменение напряжения сети вызывает значительное изменения вращающего момента, которое в данной схеме регулирования необходимо компенсировать механическим контуром управления. Это невозможно выполнить оперативно во время проведения испытаний, что снижает функциональные возможности привода.Due to the insufficient range of regulation of the frequency of rotation of the electric motor with a regulator included in the power supply circuit of the stator circuit and the speed control loop, made in the form of a speed sensor of the output shaft of the drive, an additional control loop with controlled mechanical transmission is introduced. The disadvantage of this drive is the presence of a dual control system, the complexity of the application, the lack of reliability of the drive due to the presence of mechanical control systems and the inability to maintain constant power on the shaft in a wide range of speed of the drive shaft. In addition, the motor torque is proportional to the square of the applied voltage, since both the magnetic flux and the current in the rotor are proportional to the voltage, therefore, a change in the mains voltage causes a significant change in the torque, which in this control circuit must be compensated by the mechanical control circuit. This cannot be done expeditiously during testing, which reduces the functionality of the drive.

высокого давления, включающий электродвигатель переменного тока, контур регулирования частоты вращения с датчиками электрических параметров, управляемый преобразователь в цепи питания статора и управляющий контроллер с внешним управляющим входом Патент Р.Ф. 2158847, кл. J;: 02 М 65/00,1998 г..high pressure, including an alternating current motor, a speed control loop with sensors of electrical parameters, a controlled converter in the stator power circuit and a control controller with an external control input R.F. Patent 2158847, class J ;: 02 M 65 / 00.1998 g.

Недостатком такого привода является то, что из внешних факторов воздействия в управляющий контроллер подаются данные только об изменении электрических параметров, но другие изменяющиеся параметры возмущающих факторов остаются неучтенными, например, температура окружающего воздуха может приводить к неучтенному изменению характеристик работы привода, что влияет на качество регулировки топливных насосов высокого давления. Отсутствие в управляющем контроллере информации о начальном угловом позиционировании вала регулируемого привода затрудняет ежедневный контроль его технического состояния, а проведение периодической метрологической поверки стенда становится невозможным из-за отсутствия отдельно поверяемого прибора. Отсутствие в управляющем контроллере информации о вибрации электрического двигателя не позволяет правильно выбирать режим его работы и приводит к возникновению детонации и маятниковому эффекту, что снижает эксплуатационные характеристики регулируемого привода. Отсутствие каналов связи не позволяет создавать многоуровневые системы управления испытательными стендами, автоматизировать процесс управления ими, а также документировать результаты испытаний.The disadvantage of such a drive is that only external data on electrical parameters are supplied to the control controller from external factors, but other changing parameters of disturbing factors remain unaccounted for, for example, the ambient temperature can lead to an unaccounted change in the characteristics of the drive, which affects the quality of adjustment high pressure fuel pumps. The absence in the control controller of information about the initial angular positioning of the shaft of the adjustable drive makes daily monitoring of its technical condition difficult, and periodic metrological verification of the stand becomes impossible due to the lack of a separately verified device. The absence of information on the vibration of the electric motor in the control controller does not allow one to choose the correct mode of its operation and leads to detonation and a pendulum effect, which reduces the operational characteristics of the adjustable drive. The lack of communication channels does not allow the creation of multi-level control systems for test benches, to automate the process of managing them, and to document test results.

Цель полезной модели - повышение адаптивности привода к процессу управления испытанием топливных насосов высокого давления.The purpose of the utility model is to increase the adaptability of the drive to the test control process of high pressure fuel pumps.

Поставленная цель достигается тем, что регулируемый привод снабжён приспособлением )ёта возмущающих факторов и формирования обратных управляющих связей соединённого с контроллером через каналы ввода и вывода и имеющего дополнительные датчики и регуляторы, а управляющий контроллер имеет унифицированные каналы связи с автоматическими системами высокого уровня, устройствами регистрации, документирования и баз данных.This goal is achieved by the fact that the adjustable drive is equipped with a device for disturbing factors and the formation of feedback control connections connected to the controller via input and output channels and having additional sensors and regulators, and the control controller has unified communication channels with high-level automatic systems, recording devices, documentation and databases.

Целесообразно, чтобы управляющий контроллер был выполнен с дополнительным вводом, выводомпредназначенных дляIt is advisable that the control controller was made with additional input, the output intended for

пользователя.user.

Введение дополнительных входов в управляющий контроллер позволяет:The introduction of additional inputs to the control controller allows you to:

ШШ6%SH6%

-подключить датчики слежения за параметрами возмущающих факторов, что необходимо для адаптации процесса управления к их изменениям,-connect sensors for monitoring parameters of disturbing factors, which is necessary to adapt the control process to their changes,

-подключать датчики углового позиционирования оси вращения топливного насоса, что позволит производить контроль функционирования испытательного стенда за счет поверки правильности работы регулируемого привода и адаптации его характеристик к условиям внешних воздействий, а также позволит проводить периодическую метрологическую проверку испытательного стенда сверяя точностные характеристики регулируемого привода с характеристиками метрологически аттестованного датчика,-connect the sensors of angular positioning of the axis of rotation of the fuel pump, which will allow monitoring the functioning of the test bench by verifying the correct operation of the adjustable drive and adapting its characteristics to the conditions of external influences, as well as allowing periodic metrological testing of the test bench by checking the accuracy of the adjustable drive with the metrological characteristics Certified Sensor

-введение унифицированных каналов связи позволит производить объединение нескольких стендов в единую систему и создавать многоуровневые системы автоматизированного управления процессом испытания топливных насосов и документировать результаты испытаний, что необходимо для паспортизации испытуемых насосов.- introduction of unified communication channels will allow combining several stands into a single system and create multi-level automated control systems for the fuel pump test process and document the test results, which is necessary for the certification of the tested pumps.

Регулируемый привод соответствует всем признакам полезной модели, а именно-признаку наличия конструктивного элемента, поскольку регулируемый привод снабжён приспособлением учёта возмущающих факторов и формирования обратных управляющих связейThe adjustable drive corresponds to all the features of a utility model, namely, to the sign of the presence of a structural element, since the adjustable drive is equipped with a device for taking into account disturbing factors and the formation of feedback controls

--признаку наличия связи между элементами, поскольку приспособление соединено с контроллером через каналы ввода и вывода- a sign of communication between the elements, since the device is connected to the controller through input and output channels

-признаку взаимного расположения элементов, поскольку приспособление имеет дополнительные датчики- a sign of the relative position of the elements, since the device has additional sensors

признаку формы выполнения элементов, поскольку приспособление имеет дополнительные регуляторыfeatured form of execution of elements, since the device has additional regulators

-признаку формы выполнения связи между элементами, поскольку управляющий контроллер имеет унифицированные каналы связи- a sign of the form of communication between the elements, since the control controller has unified communication channels

-признаку параметров и других характеристик элементов и их взаимосвязи, поскольку управляющий контроллер имеет автоматические системы высокого уровня,-sign of parameters and other characteristics of the elements and their relationship, since the control controller has high-level automatic systems,

-признаку материала из которого выполнен элемент, поскольку управляющий контроллер имеет устройства регистрации, документирования и базы данных-sign of material from which the element is made, since the control controller has registration, documentation and database devices

На фиг. 1 представлена функциональная схема регулируемого привода. На фиг. 2 - то же структурная схема регулируемого привода.In FIG. 1 shows a functional diagram of an adjustable drive. In FIG. 2 is the same block diagram of an adjustable drive.

(р% ш (p% w

1Ш% Регулируемйй привод испытательного стенда топливных насосов высокого давления содержит электрический двигатель переменного тока 1 кинематически связанный с испытуемым топливным насосом 2 и последовательно включенными в цепь питания статора измерителя электрических параметров 3 и управляемого преобразователя частоты и напряжения 4, соединенного с управляющим контроллером 5 и подключенного к выходу измерителя электрических параметров, к дополнительным входам управляющего контроллера 5 подключены датчики с топливного насоса 6, датчики с электрического двигателя 7, датчики внешней среды 8, каналы связи с автоматизированными системами высокого уровня 9 и устройства регистрации, документирования и баз данных 10, а также регулятор топливного насоса 11, датчик положения вала 12 и дополнительный канал связи пользователя 13. «Я Пр2в1ШеоблеН г ТЧёШ В фо рщрогавш ddpaf 0: р$)8вдящ2Х ав1Швй 14. При изучении известных устройств регулируемых приводов испытательных стендов насосов высокого давлеюм было выявлено, что введение в данном устройстве в управляющий контроллер дополнительных входов, подключения датчиков для построения обратных управляющих связей, и унифицированных каналов связи для построения многоуровневых систем автоматизированного управления и документирования результатов испытаний, обладает по сравнению с аналогичными решениями рядом существенных преимуществ: введение входов от внешних датчиков позволяет создавать дополнительные обратные связи и тем самым создавать самонастраивающиеся системы адаптивного управления, а также системы самодиагностики привода, позволяет обеспечить единство и достоверность измерений, значительно сократить время на проведения аттестации измерительного стенда, как средства испытания. Работа регулируемого привода осуществляется следующим образом. Данные об эксплуатационных статистических и динамических характеристиках электродвигателя 1 и программа испытаний топливного насоса 2 заносят в управляющий контроллер 5, корректирз от в соответствии с результатом опроса датчиков 6,7,8 отладочной программой диагностики, затем запускают программу испытаний управляющего контроллера 5, в соответствии с заданным алгоритмом управления, устанавливают и поддерживают на выходе преобразователя частоты и напряжения 4 такие электрические параметры питающих напряжений и токов, которые соответствуют заложенному алгоритму, причем частоту вращения вала электродвигателя 1, жестко связанного с испытательным насосом 2,1Sh% The adjustable drive of the test bench of high pressure fuel pumps contains an AC electric motor 1 kinematically connected to the tested fuel pump 2 and sequentially connected to the stator power circuit of the meter of electrical parameters 3 and the controlled frequency and voltage converter 4 connected to the control controller 5 and connected to the output of the meter of electrical parameters, to the additional inputs of the control controller 5 connected sensors from the fuel pump 6, sensor Iki from an electric motor 7, environmental sensors 8, communication channels with high-level automated systems 9 and recording, documentation and database devices 10, as well as a fuel pump regulator 11, a shaft position sensor 12 and an additional user communication channel 13. “I'm Pr2v1Sheoblen d WHERE FORWARD ddpaf 0: p $) 8dvd2h av1Shvy 14. When studying the known devices of variable drives of test benches of high pressure pumps, it was revealed that the introduction of additional inputs into the control controller in this device Dov, connecting sensors to build feedback control links, and unified communication channels for building multi-level systems of automated control and documenting test results, has several significant advantages compared to similar solutions: the introduction of inputs from external sensors allows you to create additional feedbacks and thereby create self-tuning adaptive control systems, as well as drive self-diagnosis systems, ensure unity and reliability measurement, significantly reduce the time for certification of the measuring stand, as a means of testing. The operation of the adjustable drive is as follows. The data on the operational statistical and dynamic characteristics of the electric motor 1 and the test program of the fuel pump 2 are entered into the control controller 5, corrected according to the results of the interrogation of the sensors 6,7,8 by the debugging diagnostic program, then the test program of the control controller 5 is started, in accordance with the specified control algorithm, establish and support at the output of the frequency and voltage converter 4 such electrical parameters of the supply voltages and currents that correspond to yut laid algorithm, and the rotational speed of the shaft of the motor 1, rigidly connected with the test pump 2,

косвенно контролируют датчиком электрических параметров 3, включенного на выходе преобразователя частоты питающих напряжений электрического двигателя 1 и при необходимости, через управляющий контроллер, корректируют по данным датчиков 6,7,8,12 и при необходимости, например, при испытании электронных насосов производят управление его регулятором 11, а для управления по желанию пользователя используют дополнительный канал связи 13 и цикл повторяют.they are indirectly controlled by a sensor of electrical parameters 3 connected to the output of the frequency converter of the supply voltage of the electric motor 1 and, if necessary, through the control controller, corrected according to the sensors 6,7,8,12 and, if necessary, for example, when testing electronic pumps, control its regulator 11, and for control at the request of the user, an additional communication channel 13 is used and the cycle is repeated.

Ь5/о09(B5 / o09 (

Claims

1. An adjustable drive of a test bench for high-pressure fuel pumps, comprising an alternating current motor, a speed control loop with electric sensors, controlled by a converter in the stator power circuit and a control controller, characterized in that the adjustable drive is equipped with a device for taking into account disturbing factors and forming inverse control communications connected to the controller via input and output channels and having additional sensors and regulators, and controlling second controller has standardized communication channels with automated high-level systems, recording devices, and documentation database.

2. The stand according to claim 1, characterized in that the control controller is made with additional input / output intended for the user.