книги из ГПНТБ / Погорелый И.П. Обкатка и испытание тракторных и автомобильных двигателей

мй на линиях і—U и $—4, можно пользоваться кратко­ временно, в течение нескольких минут, считая с момен­ та пуска электрической машины. Площадь, ограничен­ ная контуром 6—2'—3', является «мертвой зоной». В пределах этой площади нельзя иметь ни двигатель­ ный, ни генераторный (тормозной) режимы. Это яв­ ляется недостатком стендов с асинхронными машинами,

выше синхронных и нагрузку двигателей при горячей обкатке с числом оборотов ниже синхронных.

гулировочный реостат позволяет плавно изменять со­ противление вводимого в цепь ротора до 0, т. е. до ко­ роткого замыкания обмотки ротора. Однако практиче­ ски это выполнить трудно.

В жидкостный реостат можно ввести устройство для короткого замыкания обмотки ротора. Оно позволит проводить обкатку и торможение на режимах, соответ­ ствующих точкам, лежащим на линиях 6—2' и 6—3'. Однако полностью исключить площадки 6—2—2' и 6—3—3' практически очень трудно. Их можно сузить, т. е. линию 6—2 приблизить к линии 6—2', а линию 6—3 приблизить к линии 6—3'. Этого можно достигнуть увеличением концентрации и температуры электролита и увеличением активной площади электродов реостата.

Долго использовать обороты двигательного режима, находящиеся в пределах 0 — г', не рекомендуется вслед­ ствие неудовлетворительной устойчивости работы элект­ рической машины и ее перегрева.

Верхняя граница нормальной области характеристи­ ки стенда в тормозном (генераторном) режиме б—в и в двигательном режиме а—г снижается при удалении от линий короткого замыкания 6—3' и 6—2'. На рисун­ ке 42 это показано линиями Мвк и A W

При работе в тормозном режиме снижение объяс­ няется тем, что при увеличении числа оборотов тепло, выделяемое электрической машиной, отводится менее интенсивно, чем повышается мощность. Поэтому элект­ рическая машина перегревается выше допустимой тем­ пературы. Чтобы не допускать перегрева, нужно сни­ жать величину тормозного момента по мере увеличения числа оборотов. Практически уменьшить момент при

110

машине. Однако практического значения это не имеет вследствие небольшой величины моментов, охватывае­ мых этой областью.

Обкаточно-тормозную характеристику приближенно можно построить расчетным путем на основании пас­ портных данных электрической машины.

Например, точку а (см. рис. 42) можно принять рав­ ной величине номинального крутящего момента элект­

е716,2

ЖИ Д К О С Т Н Ы Й РЕГУЛИРОВОЧНЫЙ РЕОСТАТ

Принципиальное устройство жидкостного регулиро­ вочного реостата было рассмотрено в разделе «Асин­ хронная балансирная электрическая машина трехфаз­ ного тока с фазовой обмоткой ротора». При рассмот­ рении обкаточно-тормозной характеристики электростен­ дов можно сделать вывод, что для сужения площадки 6—3'—3, т. е. для максимального приближения тор­ мозного поля характеристики к линии короткого за­ мыкания, сопротивление реостата должно плавно изме­ няться до нуля. Кроме того, реостат должен обеспечи­ вать загрузку двигателей на больших оборотах и при малой величине тормозного момента. Для этого сопро­ тивление его должно быть большим. Следовательно, у

112

реостата должен быть широкий диапазон изменения со­ противления.

Таким свойством обладает жидкостный реостат. Он позволяет плавно задавать режимы работы стенда с одинаковой точностью в любой точке поля тормозной характеристики.

Однако жидкостные реостаты имеют и существен­ ные недостатки. К ним относятся:

значительное изменение сопротивления от концент­ рации и температуры раствора;

нелинейность изменения сопротивления в зависимо­ сти от глубины погружения электродов в раствор;

испаряемость жидкости при работе и в связи с этим изменение концентрации раствора.

Для получения широкого диапазона изменения со­ противления жидкостными реостатами конструкции ГОСНИТИ их электроды выполнены из трех пластин.

и 4к_ 1Ce

Форма основной (средней) пластины / (рис. 44) электродов показана на рисунке 45. Электро­ ды погружают в раствор заост­ ренной частью основной пласти­ ны. Площадь контакта поверхно­ сти электродов с раствором не­ значительная, поэтому сопротив­ ление реостата большое. По ме­ ре погружения электродов в рас­

Рис. 45. Форма основной твор площадь контакта их с рас­

пластины электрода жид­ твором увеличивается, а сопро­ костного реостата. тивление уменьшается. При пол­

ном погружении электродов в раствор, когда в раствор погрузятся и дополнительные (боковые) пластины электродов, сопротивление реоста­ та становится наименьшим.

Минимальное сопротивление жидкостного реостата зависит не только от величины площади контакта элект­ родов с раствором, но также и от длины пути прохож­ дения тока в растворе, концентрации раствора и его температуры.

сопротивления реостата конструкции ГОСНИТИ с объе­ мом бака 300 л в зависимости от угла погружения электродов в раствор и температуры раствора с одно­ процентной концентрацией.

Из графика видно, что в начале погружения элект­ родов сопротивление реостата уменьшается резко, а в конце — плавно. С повышением концентрации раствора сопротивление уменьшается.

Вследствие указанных особенностей жидкостного реостата величина погружения электродов в раствор в зависимости от числа оборотов и нагрузки различна.

Для выявления влияния концентрации и температу­ ры раствора на тормозные свойства электростендов бы­ ло проведено испытание стенда ГОСНИТИ с электриче­ ской машиной АКБ-82-6 мощностью 40 кВт и синхрон-

114

стным реостатом объемом 300 л.

Испытания были проведены с раствором трех кон­ центраций: одно-, двух- и трехпроцентной и с тремя

и температуры раствора число оборотов, на которых можно получать полный (нормальный) тормозной мо­ мент стенда, будет уменьшаться и приближаться к син­ хронному числу оборотов электрической машины.

М,кгс.м

Однако стремиться к значительному повышению кон­ центрации и температуры раствора с тем, чтобы как можно ближе подойти к линии короткого замыкания об­ мотки ротора, не следует, если в этом нет необходимо­ сти, по следующим причинам:

чем выше температура раствора, тем интенсивнее он будет убывать из бака вследствие испарения;

чем выше концентрация раствора, тем интенсивнее будет выпадать сода из раствора и покрывать стенки бака белым налетом;

по мере увеличения температуры и концентрации раствора снижается точность и стабильность регули­ ровки;

при работе стенда на высоких оборотах и малых моментах торможения стабильность работы стенда бу­ дет неудовлетворительной.

В общем виде можно дать следующие рекоменда­ ции:

для обкатки маломощных и высокооборотных дви­ гателей следует пользоваться слабыми растворами кон­

116

при работе стенда, особенно при торможении с боль­ шими моментами, электроды следует глубже погружать

В устройство весового механизма входят: балансирные стойки; корпус электрической машины; стойка ве­ сового механизма; маятник, состоящий из груза и ры­ чага подвески; эксцентриковая ось маятника; тяга, сое­ диняющая корпус машины с осью маятника; цифер­ блат; ось и стрелка указателя циферблата; зубчатая передача от оси маятника к оси стрелки и демпфер.

Весовой механизм является пространственным механизмом. Кинематическая схема его показана на ри­ сунке 48.

Корпус машины может поворачиваться относительно оси О в плоскости XOY. Маятник G также может вра­ щаться относительно оси С, расположенной перпенди-

Рис. 48. Кинематическая схема весового механизма стенда ГОСНИТИ.

117

кулярню плоскости вращения корпуса машины. Тяга L , соединяющая корпус машины с осью маятника, совер­ шает сложное движение относительно плоскостей дви­ жения корпуса машины и маятника. Точка в при­ соединения тяги к оси маятника движется по окруж­ ности в плоскости, параллельной плоскости вращения маятника (YOZ) относительно центра С тяги маятника с радиусом вращения, равным радиусу эксцентрика. Точка а движется в плоскости вращения корпуса ма­ шины (XOY) относительно центра оси О машины с ра­ диусом вращения R.

Поршень демпфера имеет прямолинейное возвратнопоступательное движение в плоскости качания кор­ пуса машины, а его шток — сложное качательное дви­ жение в той же плоскости, что и поршень.

Вращение от оси маятника к оси стрелки 5 цифер­ блата передается зубчатой передачей с радиусами г\ и г<і шестерен.

Момент M испытуемого двигателя, численно равный реактивному моменту на корпусе машины, уравнове­ шивается моментом маятника.

Рассмотрим кинематику и динамику маятникового механизма в идеальном случае, который характеризу­ ется следующим.

В первоначальном, исходном, положении, когда на корпус машины не действует момент, звенья механизма расположены в прямоугольных пространственных коор­ динатах XYZ.

Тяга L расположена вертикально под прямым уг­ лом к линии аО присоединения к корпусу электрической машины и к радиусу г эксцентрика оси маятника.

Рычаг R\ подвески груза маятника также занимает вертикальное положение.

Вес рычага груза маятника приведен к центру гру­ за, и в приведенном состоянии общий вес маятника ра­ вен G.

Корпус машины с частью веса тяги L, отнесенной к

тяги, отнесенной к точке в, идеально сбалансирован от­ носительно оси с.

Стрелка циферблата также идеально сбалансирова­ на относительно своей оси вращения. Демпфер отсут­ ствует.

118

Положение звеньев механизма в пространстве при

и угол а отклонения маятника G связаны тангенциаль­ ной зависимостью.

Угол вращения стрелки циферблата также связан тангенциальной зависимостью с величиной измеряемого

ре удаления от нуля уменьшаются по тангенциальному закону.

В реальных условиях, вследствие неточности изго­ товления деталей механизма и неточности относитель­ ного расположения их, связь углов т и а и угла пово­ рота стрелки ß с измеряемым моментом является бо­ лее сложной. Построить шкалу весового механизма рас­ четным путем, которая была бы пригодна для каждого отдельного стенда, очень трудно. Поэтому на каждом

с чашками был уравновешен относительно оси сим­ метрии.

Если шкалу протарировать для расчета мощности двигателя в лошадиных силах, то расстояние / (рис. 49) от чашек до центра корпуса машины должно быть рав-

119