SU1472788A1 - Стенд дл обкатки и испытаний двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателестроению и позвол ет снизить металлоемкость и удельную площадь, занимаемую стендом, уменьшить расход воды и электроэнергии. Асинхронный балансирный двигатель с фазным ротором 4 через измерители 2 и 3 момента и частоты вращени  св зан с испытуемым двигателем. Пускозащитна  арматура включена на входе двигател  от сети. Симисторы 17 и низкоомные сопротивлени  последовательно включены в фазные обмотки ротора дл  осуществлени  врем импульсной коммутации цепи ротора в режиме короткого замыкани . Блоки управлени  симисторами содержат стабилизированные по напр жению элементы коррекции фазочастотных х-к анодного тока симисторов 18, инверторы 15, триггеры Шмитта 14, генераторы пилообразного напр жени  13, элементы гальванической разв зки 11 и оконечные усилители управл ющих сигналов 10, включенные последовательно и пофазно между обмотками ротора и управл ющими электродами симисторов. Блок 16 защиты симисторов выполнен в виде RC-фильтров. Такое выполнение обеспечивает пофазную синхронность моментов отпирани  и продолжительность отпертого состо ни  симисторов. Использование симистров позвол ет коммутировать ротор двигател  стенда в наиболее экономичном режиме - режиме короткого замыкани , при котором рекупераци  электроэнергии в сеть становитс  наибольшей. Кроме того, отпадает потребность в коммуникаци х дл  подвода и отвода воды, охлаждающей реостат, повышаетс  модуль жесткости механической х-ки и КПД двигател  почти на 15%. Сокращаютс  затраты времени и средств на обслуживание стенда, т.к. отпадает необходимость ежесменной корректировки состава и уровн  электролита в жидкостном растворе, исключенном из состава стенда. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

:1

Изобретение относитс  к двигате- лестроению и может использоватьс  в отрасл х народного хоз йства, где производ тс , эксплуатируютс  и ремонтируютс  двигатели внутреннего сгорани  (две),

Цель изобретени  - снижение металлоемкости и удельной площади, занимаемой стендом, экономи  электроэнергии и расхода воды.

На фиг, 1 представлена принципиальна  схема стенда; на фиг, 2 - элект-. рическа  схема управлени  отпиранием симистора,

Обкаточно-тормозной стенд дл  ДВС включает в себ  испытуемый автотракторный двигатель 1, измерители мента 2 и частоты вращени  4, асинхронный двигатель с фазным ротором 3, предохранители 5, включатель 6, понижающий трансформатор 7, источник 8 посто нного стабилизированного напр жени , потенциометр 9, (R 14), оконечные усилители 10, элементы 11 гальванической разв зки низкоомные ленточные резисторы 12, генераторы 13 пилообразного напр жени ,.триггеры 14 Шмитта, инверторы 15, блок 16 защиты симисторов, симисторы 17 и стабилизированные по напр жению элементы коррекции фазочастотной характеристики анодного тока симисторов 18, содержащих интегральные микросхемы (ИМС) 19 (А1), неинвертирующие входы которых чер ез гас щие сопротивлени  20 (R1) и разделительные емкости 21 (С1) подключены к анодам симисторов 17, а инвертирующие входы заземлены через резисторы 22 (R3),

0

5

5

0

5

0

Коэффициент усилени  ИМС 19 (А1) определ етс  отношением сопротивлени  параллельно соединенных резистора 23 (R5) и фоторезйстора оптрона 24 (VI) к сопротивлению резистора 22 (R3), Инверторы 15 состо т из диодов 25 (V3), 2Ь (V4), 27 (V5) и резисторов 28 (R7),

Триггеры Шмитта 14 собраны на ИМС 29 (А2),-инвертирующие входы которых через емкости 30 (СЗ) соединены с инверторами. Логические уровни триггера Шмитта подбираютс  отношением сопротивлений 31 (R9) и 32 (R8),

Генераторы 13 пилообразного напр жени  представл ют собой интеграторы , собранные на ИМС 33 (A3), Форма их выходных сигналов подбираетс  из соотношени  параметров конденсаторов 34 и резисторов 35 (C5/R11), Оконечные усилители 10 содержат транзисторы 36 (V7), 37 (V8l, и диод 38 (V9),

Особенностью работы обкаточно- тормозного стенда  вл етс  изменение фазного напр жени  и частоты фазного тока ротора в зависимости от частоты его вращени , а также сдвиг фаз на 120, Все это обуславливает необходимость фазочастотной коррекции управл ющего сигнала дл  симметричного отпирани  симисторов во всех трех фазах ротора. Така  коррекци  обеспечиваетс  корректирующим элементом. Когда выходное напр жение ИМС 19 (А1) превышает значение начального порогового напр жени  фоторезистора 24 (V1) через входную цепь оптопары про-. текает ток, при этом светодиод вызывает уменьшение сопротивлени  фото- резист.ора, а следовательно, и всего сопротивлени  обратной св зи, в результате чего выходное напр жение уменьшаетс . При малом входном сигнале роль сопротивлени  обратной св зи вьшолн ет резистор 23 (R5). Колебани  напр жени  в цепи ротора в широком диапазоне (до 50 дб и более) стабилизируютс  и оно поступает к инвертору 15, состо щему из диодов 25 (V3), 2Ь (V4), 27 (V5) и резистора 28 (R7) , Пороговое напр жение управл ющего сиглала определ ет величину угла отпирани  d симистора 18, в то врем  как угол запирани  смещаетс  от 7и 21Г на величину Lf фазового угла нагрузки цепи ротора. Поэтому крутизна и уровень напр жени , вьфабатываемого интегратором, определ ют характер работы симисторов. Уровень выходного напр жени  и интеграторов во всех трех фазовых каналах управлени  регулируютс  одним потенциометром 9 (R14), измен ющим величину входного тока оптопары одновременно , в силу параллельного вклчени  их светодиодов. При этом сопротивлени  фоторезисторов оптронов измен ютс , в результате чего сигналы управлени  поступают на базы транзисторов 36 (V7) оконечного усилител  10, представл ющего собой эмит терный повторитель. Усиленный по мощности сигнал управлени  через диод 37 (V 9) подаетс  на управл ющий электрод симистора 17,

Защита симисторов 17 от бросков напр жени  при нулевом токе, присущих работе симисторов на индуктивную нагрузку, каковой  вл етс  обмотка ротора, обеспечиваетс  блоком 16 содержащим RC-фильтры.

В стенде использован принцип фа- зочастотной коррекции управл ющих сигналов, обеспечивающий пофазную синхронность моментов отпирани  к по ложительности отпертого состо ни  X симисторов. Использование симисторов позвол ет коммутировать ротор асинхронного двигател -стенда в наиболее экономичном режиме - режиме короткого замыкани , при котором рекупераци  электроэнергии в сеть ста10

5

0

5

0

5

0

5

0

При использовании изобретени  уменьшаютс  масса стенда, его стоимость I

и удельна  площадь. Кроме того, отпадает потребность в коммуникаци х дл  подвода и отвода воды, охлаждающей реостат, повышаютс  модуль жесткости механической характеристики и КПД . асинхронного двигател  почти на 15%, Сокращаютс  затраты времени и средства на обслуживание стенда, так как отпадает необходимость ежесменной корректировки состава и уровн  электролита в жидкостном реостате, исключенном из состава стенда,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Стенд дл  Обкатки и испытаний двигател  внутреннего сгорани , содержащий асинхронный балансирный двигатель с фазным ротором, измерители момента и частоты вращени  и пускоза- щитную арматуру, причем асинхронный балансирный двигатель через измеритель момента св зан с испытуемым двигателем , а пускозащитна  арматура включена на входе балансирного двигател  от сети, отличающий- с   тем, что, с целью снижени  металлоемкости , стоимости и экономии электроэнергии, в него введены сими- сторы, блоки симисторов и управлени  ими и низкоомные сопротивлени , причем симисторы и низкоомные сопротивлени  последовательно включены в фазные обмотки ротора дл  осуществлени  врем импульсной коммутации цепи ротора в режиме короткого замыкани ,
2. 2. Стенд пап.1, отличающийс  тем, что блоки управлени  симисторами содержат стабилизированные по напр жению элементы коррекции фазочастотных характеристик анодного тока симисторов, инверторы, триггеры Шмитта, генераторы пилообразного напр жени , элементы гальва- нической разв зки и оконечные усилители управл ющих сигналов, включенные последовательно и пофазно между обмотками ротора и управл ющими электродами симисторов,

   3, Стенд по пп, 1 и2,отличаю- щ и и с   тем, что блок си

   новитс  наибольшей.

   55 мисторов вьтолнен в виде RC-фильтров,

   Фиг.г