сотрудник
Россия
Представлена система управления стендом испытания топливной аппаратуры дизелей. Использование асинхронного двигателя совместно с преобразователем частоты позволяет создать эффективную недорогую систему регулируемого электропривода по поддержанию необходимой частоты вращения асинхронного электропривода в зависимости от давления. Предлагаемая система управления обеспечивает подачу топлива со стабильным давлением, что приводит к значительному снижению гидравлических нагрузок на топливную дизельную аппаратуру. Использование частотного преобразователя позволяет уменьшить динамические нагрузки двигателя и оптимизировать рабочие токи, что создаёт условия для уменьшения потребления электроэнергии и увеличения срока службы механизмов.
Система управления, стенд испытания, топливная аппаратура
За рубежом получила широкое развитие узкоспециализированная отрасль производства стендов для испытания топливной аппаратуры дизелей [1]. Это, несомненно, положительное начинание, позволяющее постоянно совершенствовать конструкцию стендов и технологию их изготовления, привело к созданию весьма совершенных стендов, таких как, например, стенды для регулирования насосов фирмы «Фридман-Майер» (Австрия) и предприятия «Моторпал» (Чехословакия).
Универсальные испытательные стенды предприятия «Моторпал» (Чехословакия) [1] предназначены для контрольно-регулировочных испытаний топливной аппаратуры в условиях серийного производства, а также для, проведения исследовательских работ по топливной аппаратуре дизелей в лабораторных условиях. Предприятие выпускает стенды четырех моделей: NC-101, NC-103, NC-104, N-105.
Стенды имеют одинаковое конструктивное оформление, оборудованы синхронными электродвигателями мощностью 3,0–4,5 кВтс механическим вариатором или гидравлическим приводом. Все стенды, за исключением NC-105, имеют стендовую подкачивающую помпу и приспособления для проверки форсунок. Диапазон изменения числа оборотов приводного вала для стенда NC-103, имеющего механический вариатор, составляет 100–3200 в минуту, а для стенда NC-101, имеющего гидропривод, 80–1400 в минуту. Стенды имеют гидравлический тахометр, а у других моделей стендов тахометр механический, центробежный.
Кроме контрольно-регулировочных испытаний, на стенде можно испытывать топливные насосы с пневматическими регуляторами с помощью устройства, создающего вакуум, визуально проверять качество работы форсунок, регулировать давление затяжки пружины форсунки, определять геометрическое начало подачи топлива насосом, определять давление открытия нагнетательных клапанов топливного насоса при неподвижном вале привода.
Регулируемый электропривод с плавным изменением частоты вращения в широком диапазоне наилучшим образом удовлетворяет условиям автоматического управления стендом испытания топливной аппаратуры дизелей [2]. Следует отметить, что системы приводов с двигателями постоянного тока (первая группа) несмотря на отличные регулировочные качества, в большинстве случаев не рациональны. Приводы постоянного тока содержат дорогой преобразователь на полную мощность, что определяет в целом высокую стоимость электропривода. Кроме того, двигатель постоянного тока нуждается в квалифицированной эксплуатации, а его применение в тяжелых условиях окружающей среды связано с серьезными конструктивными затруднениями. Ко второй группе регулируемых электроприводов относятся частотно-управляемые двигатели переменного тока. Основные недостатки таких систем – сложность и высокая стоимость преобразователя частоты на полную мощность механизма. Привод с двигателями переменного тока с частотным управлением по стоимости значительно выше приводов постоянного тока, однако он обладает преимуществами, определяемыми конструктивными достоинствами короткозамкнутого асинхронного двигателя.
Так как используем двигатель переменного тока, то выбираем частотно-регулируемый привод. В практике регулируемых электроприводов переменного тока находит применение асинхронный частотно-регулируемый электропривод на базе асинхронных короткозамкнутых двигателей и полупроводниковых
1. Каталог-справочник [Электронный ресурс] / «Приводная техника», 2005.
2. Дмитриенко, Ю. А. Регулируемый электропривод насосных агрегатов [Текст] / Ю. А. Дмитриенко. – Кишинев : Штииница, 1985. –96 с.
3. Козлов, М. А. Эффективность внедрения систем с частотно-регулируемыми приводами [Текст] / М. А. Козлов, А. А. Чистяков // Приборы и системы. – 2002. – № 5. – С. 66-70.
4. Соколов, М. М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов [Текст] / М. М. Соколов. – М. : Энергия, 1976. – 488 с.
5. Пиляев, С. Н. Основы теории автоматического управления [Текст] / С. Н. Пиляев, П. О., Гуков, Р. М. Панов. – Воронеж : ВГАУ, 2012. – 215 с.
6. Основы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами [Текст] / С. Н. Пиляев, П. О. Гуков, Д. Н. Афоничев, Р. М. Панов. – Воронеж : ВГАУ, 2013. –177 с.
