Нагрузочное устройство для испытания, ремонта дизель-генераторных установок (дгу) и бензиновых генераторных установок (бгу)

Полезная модель относится к реостатным нагрузочным устройствам, предназначенным для испытания транспортных дизель-генераторных установок (ДГУ) в стационарных условиях после проведения текущих, средних или капитальных ремонтов. Разработанное нагрузочное устройство состоит из ряда ленточных фехралевых резисторов, соединенных по последовательно-параллельной схеме, силовых транзисторов, и из системы принудительно охлаждения резисторов. Испытание ДГУ на различных токах нагрузки обеспечивается путем коммутации резисторов силовыми транзисторами под управлением широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Преимущество реостата по сравнению с реостатом, выбранного в качестве прототипа, достигается за счет всережимной и плавной регулировки тока нагрузки.

Полезная модель относится к реостатным нагрузочным устройствам, предназначенным для испытания дизель-генераторных установок (ДГУ) в стационарных условиях после проведения текущих, средних или капитальных ремонтов.

Наиболее близкими для данной полезной модели является нагрузочное устройство, которое используется в настоящее время для испытания тепловозных ДГУ [1]. Оно выполнено в виде «сухого» реостата состоящего из ряда ленточных фехралевых резисторов, соединенных по последовательно-параллельной схеме, и из системы принудительного охлаждения резисторов.

Известно нагрузочное устройство содержащее многофункциональный теплообменник, емкостный накопитель, блок управления и дожигатель выхлопных газов, который установлен параллельно сухому реостату и выполнен с комплектом керамических токопроводящих нагревательных элементов, которые соединены в электрическую цепь по схеме нагружения на минимальной нагрузке, емкостный накопитель подсоединен параллельно генератору и через блок управления соединен с дожигателем, выхлопная труба дизеля соединена со входом в дожигатель, а выход дожигателя соединен со входом в многофункциональный теплообменник [2].

Недостатки таких нагрузочных устройств заключаются в том, что система коммутации фехралевых и керамических сопротивлений осуществляет несколько фиксированных точек сопротивления нагружаемого устройства, что приводит к невозможности настройки ДГУ на промежуточных нагрузках. К тому же для переключения резисторов «сухого» реостата на другой вариант их последовательно-параллельного соединения необходимо сбросить нагрузку ДГУ, что ведет к лишним затратам времени при испытаниях. Также при некоторых вариантах последовательно-параллельного соединения фехралевых сопротивлений, часть их исключается из схемы, что приводит к перегрузке оставшихся резисторов при равной мощности ДГУ.

Известны нагрузочные устройства [3, 4], содержащие баллоны с водородом и кислородом, коммутатор, электролизер. Кроме, выше перечисленных недостатков, им характерна высокая сложность изготовления и обслуживания и, следовательно, большая стоимость реостата.

Задачей полезной модели является устранение ступенчатого изменения нагрузки "сухого" реостата.

Данная задача решается за счет того, что нагрузочное устройство для испытания транспортных дизель-генераторных установок, содержащее комплект фехралевых резисторов, отличающееся тем, что коммутация фехралевых резисторов осуществляется силовыми транзисторами управляемыми контроллером с широтной импульсной модуляцией. Для более эффективного охлаждения каждый силовой транзистор может размещаться в той же камере что и коммутируемый им фехралевый резистор. В качестве силовых транзисторов используются IGBT модули.

Такое нагрузочное устройство ДГУ (см. фиг.1) состоит из:

комплекта фехралевых резисторов 1, камеры 2 для крепления и охлаждения резисторов, электровентилятора 3, конусного патрубка 4, комплекта силовых транзисторов 5, контроллера ШИМ 6 и задатчика 7.

Испытание дизель-генераторной установки с использованием нагрузочного устройства в виде «сухого» реостата производится в следующем порядке. В начале, посредством гибких кабелей 8, 9 подключают потенциалы генератора ДГУ к клеммам 10, 11 «сухого» реостата (см. фиг.1). Включают электродвигатели вентиляторов 3. Далее запускают дизель, устанавливают необходимую частоту вращения коленчатого вала. С пульта управления задатчиком 6 устанавливают необходимый ток. С этого момента производится нагрузка ДГУ и отвод нагретого воздуха.

Для изменения тока нагрузки ДГУ меняется скважность сигналов на силовых транзисторах. Такое изменение производится задатчиком (потенциометром) с пульта управления посредством контроллера ШИМ. На чертеже (см. фиг.2) представлены сигналы с периодом Т и разной скважностью (длительность импульсов Ти1 и Ти2). Ток нагрузки ДГУ прямо пропорционально зависит от скважности ШИМ. Для исключения индуктивных выбросов напряжения при коммутации силовых транзисторов они открываются последовательно с временной задержкой t3.

Силовые транзисторы устанавливаются в той же камере с фехралевыми резисторами и охлаждаются потоком воздуха от вентиляторов. В качестве силовых транзисторов используются IGBT модули с рабочим напряжением 2000-2500 вольт и током 600-1000 ампер. Частота коммутации 1-5 кГц.

Применение предлагаемой полезной модели, выполненной в виде «сухого» реостата с коммутацией силовыми транзисторами, позволяет избавиться от ступенчатого изменения нагрузки ДГУ, что дает возможность настройки ДГУ на всех режимах и экономии времени при реостатных испытаниях.

1. Патент RU 66811 U1, МПК: G01M 15/00, опубликован. 27.09.2007.

2. Патент RU 95401 U1, МПК: G01M 15/00, опубликован. 27.06.2010.

3. Патент RU 96658 U1, МПК: G01M 15/00, опубликован. 10.08.2010.

4. Патент RU 117006 U1, МПК: G01M 15/00, опубликован. 25.11.2011.

1. Нагрузочное устройство для испытания транспортных дизель-генераторных установок (ДГУ), содержащее комплект фехралевых резисторов, отличающееся тем, что коммутация фехралевых резисторов осуществляется силовыми транзисторами, управляемыми контроллером с широтной импульсной модуляцией.

2. Нагрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что силовые транзисторы и фехралевые резисторы установлены в одной камере.

3. Нагрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве силовых транзисторов используются IGBT модули.