Изобретение относитс к машиностроению , в частности к двигателестроению, а именно к испытанию двигателей внутреннего сгорани .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine-building, namely to the testing of internal combustion engines.
Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей нагружа- юш,его устройства.The aim of the invention is to expand the functionality of the loading of its device.
На чертеже приведена блок-схема нагру- жаюшего устройства.The drawing shows the block diagram of the loading device.
Нагружающее устройство содержит асинхронную балансирную машину 1 с фазным ротором и неуправл емым роторным блоком 2 вентилей, ведомый сетью инвертор 3, сглаживающий дроссель 4 в цепи выпр мленного тока инвертора, токоограничиваю- щие реакторы 5 в цепи переменного тока инвертора, две пары встречно-параллель- но соединенных и включенных в цепь статора тиристоров 6 и 7, управл ющие электроды которых подключены к блоку 8 управлени , а его вход соединен с логическим переключающим устройством 9. Вход логического переключающего устройства 9 подключен к блоку 10 выбора режима и датчику 11 скорости. Регул торы 12 и 13 момента и скорости соединены с блоком 10 выбора режима и соответственно с датчиками 14 и 11 момента и скорости. Вы- ход регул торов 12 и 13 подключен к блоку 15 ключей, вход которого соединен также с логическим переключающим устройством 9. Регул тор 16 тока подключен со стороны входа к блоку 15 и датчику 17 тока, а со стороны выхода - к системе 18 управлени инвертором.The loading device contains an asynchronous balancing machine 1 with a phase rotor and an uncontrolled rotor unit 2 of valves, a grid-driven inverter 3, a smoothing choke 4 in the rectifier circuit of the inverter, current-limiting reactors 5 in the inverter AC circuit, two pairs of counter-parallel- but connected and connected to the stator circuit thyristors 6 and 7, the control electrodes of which are connected to the control unit 8, and its input is connected to the logical switching device 9. The input of the logical switching device 9 under It is connected to the mode selection unit 10 and the speed sensor 11. The moment and speed controllers 12 and 13 are connected to the mode selection unit 10 and, respectively, to the torque and speed sensors 14 and 11. The output of the regulators 12 and 13 is connected to the key block 15, the input of which is also connected to the logical switching device 9. The current regulator 16 is connected on the input side to the block 15 and the current sensor 17, and on the output side to the inverter control system 18 .
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Логический сигнал задани режима гор чей или холодной обкатки и сигнал задани величины скорости или нагружающего момента (Уз подаютс на вход блока 10 выбора режима с внешнего устройства управлени . Блок выбора режима осуществл ет управление логическим переключающим устройством 9 и, в зависимости от режима обкатки, подает сигнал задани величи- ны скорости на вход регул тора 13 скорости или сигнал задани величины нагружающего момента на вход регул тора 12 момента . При режиме холодной обкатки сигнал , поступающий с блока 10 выбора режима , переводит логическое переключающее устройство 9 в состо ние, при котором блок 8 управлени тиристорами обеспечивает включение обеих пар тиристоров 6 и 7 с углом управлени а, равным нулю, а блок 15 ключей обеспечивает подключение регул тора 13 скорости к регул тору 16 тока. При этом пары тиристоров 6 и 7 работают ключами переменного тока и к статору асинхронной машины 1 подводитс трехфазное переменное напр жение сети. Нагружающее устройство работает в двигательном режиме , прокручива вал двигател внутреннего сгорани , с двухконтурной системой регулировани скорости. Внешним вл етс контур регулировани скорости. Состо ние логического переключающего устройства 9 и блока 15 ключей остаетс неизменным при регулировании скорости от нул до ио, где 0)0 - синхронна скорость асинхронной машины. Энерги скольжени , за вычетом потерь в преобразователе, рекуперируетс в питающую сеть через преобразователь . В режиме гор чей обкатки нагружающее устройство выполн ет две функции: стар- терный запуск двигател внутреннего сгорани и нагружение работающего двигател внутреннего сгорани . При режиме гор чей обкатки сигиЕл блока 10 выбора режима разрешает работу логического переключающего устройства 9 в функции скорости. При а);0,4 а)о логическое переключающее устройство 9 находитс в состо нии, при котором блок 8 управлени тиристорами обеспечивает включение обеих тиристоров 6 и 7 с углом управлени а, равным нулю, а блок 15 ключей обеспечивает подключение регул тора 13 скорости к регул тору 16 тока. С блока 10 выбора режима на вход регул тора 13 скорости подаетс сигнал, соответствующий минимально устойчивой скорости работы двигател внутреннего сгорани л;0,4-(ооТаким образом, в диапазоне скорости О-0,4-Wo нагружающее устройство работает в режиме двигател (так же как и при холодной обкатке), обеспечива запуск двигател внутреннего сгорани . После запуска двигател внутреннего сгорани при о) 0,4(00 сигнал с логического переключающего устройства 9 поступает на блок 15 ключей, последний отключает регул тор 13 скорости и включает в контур регулировани регул тор 12 момента.The logical signal for setting the hot or cold running mode and the signal for setting the speed or loading moment (Uz is fed to the input of the mode selector 10 from an external control device. The mode selector unit controls the logic switching device 9 and, depending on the running mode, delivers the speed reference signal to the input of the speed controller 13 or the signal to set the loading moment to the input of the torque controller 12. During the cold running mode, the signal coming from the mode selection unit 10 a, puts the logical switching device 9 into a state in which the thyristor control unit 8 switches on both thyristors 6 and 7 with a control angle of zero, and the key block 15 connects the speed regulator 13 to the current regulator 16. In this case, the thyristor pairs 6 and 7 are operated with alternating current keys and a three-phase alternating network voltage is supplied to the stator of the asynchronous machine 1. The loading device operates in motor mode by rotating the shaft of the internal combustion engine, with dual circuit speed control system. External is the speed control loop. The state of the logical switching device 9 and the key block 15 remains unchanged when controlling the speed from zero to 0, where 0) 0 is the synchronous speed of the asynchronous machine. Slip energy, minus losses in the converter, is recovered to the supply network through the converter. In the hot running mode, the loading device performs two functions: starter start of the internal combustion engine and loading of the working internal combustion engine. In the hot running mode, the sigEL of the mode selection unit 10 enables the operation of the logical switching device 9 as a function of speed. When a); 0.4 a) the logical switching device 9 is in a state in which the thyristor control unit 8 enables both thyristors 6 and 7 to turn on with the control angle equal to zero, and the key unit 15 provides connection of the speed regulator 13 to the controller 16 current. From the mode selection unit 10, a signal is sent to the input of the speed regulator 13 corresponding to the minimum stable engine speed of the internal combustion engine; 0.4- (So, in the O-0.4-Wo speed range, the loading device operates as an engine ( same as in cold running), ensuring the start of the internal combustion engine. After starting the internal combustion engine at o) 0.4 (00, the signal from the logical switching device 9 enters the key block 15, the latter turns off the speed regulator 13 and includes ulirovani controller 12 points.
Одновременно блок 8 управлени по сигналу логического переключающего устройства 9 обеспечивает включение только одного тиристора из каждой пары 6 и 7 с углом управлени а, соответствующим номинальному току возбуждени и номинальному магнитному потоку электрической машины . При этом по цепи статора асинхронной машины протекает посто нный ток и нагружающее устройство работает в режиме динамического торможени со стабилизации момента. Механическа энерги испытуемого двигател преобразуетс в электрическую и, за вычетом потерь в электрической машине и преобразователе, рекуперируетс в питающую сеть через преобразователь . Режим динамического торможени в данной схеме принципиально возможен в диапазоне скоростей от О и выше, однако целесообразен в диапазоне скоростей 0,4-соо - 1,1-0)0- При (о 1,1-0)0 с логического переключающего устройства 9 на блок 8 управлени поступает сигнал на включение всех тиристоров групп 6 и 7 с углом управлени а равным нулю. На статор асинхронной машины подаетс трехфазное переменное напр жение сети. Нагружающеч устройство работает в режиме генераторного торможени со стабилизацией момента. При этом механическа энерги испытуемого двигател преобразуетс в электрическую и за вычетом потерь в электрической машине и преобразователе возвращаетс в питающую сеть через статор асинхронной мащины и преобразователь. Система 18 управлени инвертором во всех ревала двигател внутреннего сгорани , начина с минимально устойчивой.At the same time, the control unit 8, by the signal of the logic switching device 9, ensures that only one thyristor from each pair 6 and 7 is turned on with a control angle corresponding to the nominal field current and the nominal magnetic flux of the electric machine. At the same time, a direct current flows through the stator circuit of the asynchronous machine and the loading device operates in the dynamic braking mode with torque stabilization. The mechanical energy of the engine under test is converted into electrical power and, minus losses in the electrical machine and converter, is recovered into the supply network through the converter. The dynamic braking mode in this scheme is principally possible in the range of speeds from 0 and higher, however, it is expedient in the range of speeds 0.4-coo - 1.1-0) 0- At (about 1.1-0) 0 from a logical switching device 9 The control unit 8 receives a signal to turn on all the thyristors of groups 6 and 7 with the control angle a equal to zero. A three-phase alternating network voltage is applied to the stator of the asynchronous machine. The loading device operates in the mode of generator braking with stabilization of the moment. In this case, the mechanical energy of the motor under test is converted into electrical energy and less losses in the electrical machine and the converter is returned to the mains through the asynchronous motor stator and the converter. Inverter control system 18 in all internal combustion engines roaring, starting with a minimally stable one.