Контакты
- Телефон
- +7 (495) 308-90-60
- Почта
- info@prom-tex.org
- Адрес
- г. Москва, 2-й Кожуховский пр-д, д. 29, к. 2, стр. 16
Часть 1. ТЗ на комбинированный стенд испытания ДВС и ЭД
Это одна из частей проекта “Стенд для испытаний электрических машин и двигателей внутреннего сгорания мощностью от 0,1 до 15 кВт”.
Все части проекта доступны по ссылкам:
- Часть 0. Испытание разных двигателей и приводов
- Часть 1. ТЗ на комбинированный стенд испытания ДВС и ЭД
- Часть 2. Основные исполнительные элементы стенда испытания ДВС и ЭД
- Часть 3. Готовый стенд испытания электродвигателя и ДВС.
- Часть 4. Станина испытания двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей
- Часть 5. Система автоматизированного сбора и управления
- Часть 6. Программируемый источник питания Электродвигателя
- Часть 7. Программное обеспечение для испытания ДВС и ЭД
- Часть 8. Система моделирования охлаждения ДВС и электродвигателя
Технические характеристики будущего стенда – входное ТЗ
Внимание, важно! Далее по тексту взяты вырезки из окончательного ТЗ
В качестве прототипов двигателей для испытания, а также отработки и отладки испытательных средств, были взяты следующие двигатели и возможные аналоги, соответствующие по габаритам и характеристикам:
Прототип электрического двигателя – «Turnigy ROTOMAX 50СС» (внешний вид, габаритные и присоединительные размеры приведены ниже).
Технические характеристики ЭД «Turnigy ROTOMAX 50СС»
№ п/п |
Наименование параметров |
Значения параметров |
1 |
Количество фаз, шт. |
3 |
2 |
Соединение фаз |
∆ |
3 |
Фазное сопротивление обмотки, Ом |
0,021 |
4 |
Максимальная мощность (0,5 мин), Вт |
5280 |
5 |
Максимальный ток* (0,5 мин), А |
120 |
6 |
Номинальная мощность, Вт |
3200 |
7 |
Номинальный ток**, А |
72 |
8 |
Максимальное напряжение, В |
50,4 |
9 |
Номинальное напряжение, В |
44,0 |
10 |
Максимальное число оборотов, об/мин |
7568 |
11 |
Оборотов на вольт, об/В |
172 |
12 |
Вес, кг. |
1,38 |
* максимальный средний ток, потребляемый от источника постоянного тока.
** номинальный средний ток, потребляемый от источника постоянного тока.
Внешний вид, габаритные и присоединительные размеры ЭД «Turnigy ROTOMAX 50СС»
Прототип ДВС – «Valach VM 120 B2-4T» (внешний вид, габаритные и присоединительные размеры приведены ниже).
Технические характеристики ДВС «Valach VM 120 B2-4T»
№ п/п |
Наименование параметров |
Значения параметров |
1 |
Количество цилиндров, шт. |
2 |
2 |
Диаметр цилиндра, мм |
47 |
3 |
Ход поршня, мм |
35 |
4 |
Количество рабочих тактов, шт. |
4 |
5 |
Количество клапанов на цилиндр, шт. |
2 |
6 |
Рабочий объем ДВС, см3 |
120 |
7 |
Мощность, л.с. |
10 |
8 |
Максимальное число оборотов, об/мин |
6200 |
9 |
Рекомендуемый диапазон оборотов у земли, об/мин |
4500…5000 |
10 |
Октановое число бензина, не менее |
95 |
11 |
Вес в сборе, кг. |
3,8 |
Внешний вид, габаритные и присоединительные размеры ДВС «Valach VM 120 B2-4T»
*Проработка и производство узла запуска ДВС проводилась силами Заказчика.
1.Технические требования к оборудованию испытания двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей мощностью до 15 кВт
1.1 Требования к оборудованию
-
испытание устройств при любом направление вращения вала ЭД и ДВС;
-
простоту и надёжность эксплуатации;
-
электробезопасность рабочего персонала.
1.2. Испытания ЭД на стенде испытания двигателей
Перечень основных контролируемых и измеряемых параметров при испытании ЭД
№ п/п |
Контролируемые параметры |
Диапазон значений |
1 |
Частота вращения выходного вала объекта испытаний, с-1 (об/мин) |
0…15000 |
2 |
Крутящий момент на выходном валу объекта испытаний, Н·м, с погрешностью не хуже 0,1% от номинала 50 Н·м |
3…50 |
3 |
Мощность на валу объекта испытаний, кВт |
0,01…15 |
4 |
Ток потребления объектом испытания от источника питания, А |
0…250 |
5 |
Измеряемое напряжение питания на входных клеммах частотного привода ЭД |
0…100 |
6 |
Измеряемая потребляемая мощность от источника питания, кВт |
0…20 |
7 |
КПД объекта испытаний, % |
0…100 |
8 |
Измеряемая температура конструктивных элементов объекта испытаний (четыре датчика измерения температуры), °C |
0…450 |
9 |
Измеряемая температура окружающей среды при проведении испытаний, °C |
0…60 |
10 |
Измеряемая относительная влажность воздуха проведения испытаний, % |
30…95 |
1.3. Испытания ДВС
Основные контролируемые и измеряемые параметры при испытании ДВС
№ п/п |
Контролируемые параметры |
Диапазон значений |
1 |
Частота вращения выходного вала объекта испытаний, с-1 (об/мин) |
0…15000 |
2 |
Крутящий момент на выходном валу объекта испытаний, Н·м, с погрешностью не хуже 0,1% от номинала 50 Н*м |
3…50 |
3 |
Мощность на валу объекта испытаний, кВт |
0,01…15 |
4 |
Измеряемый расход топлива объекта испытаний, г |
* |
5 |
КПД объекта испытаний, % |
0…100 |
6 |
Измеряемая температура цилиндров и конструктивных элементов объекта испытаний (четыре датчика измерения температуры), °C |
0…450 |
7 |
Измеряемая температура конструктивных элементов объекта испытаний (два дистанционных пирометрических датчика измерения температуры), °C, |
0…600 |
8 |
Измеряемая температура окружающей среды при проведении испытаний, °C |
0…60 |
9 |
Измеряемая относительная влажность воздуха проведения испытаний, % |
30…95 |
* вычисляется как разница веса топлива до и после испытаний.
2. Состав оборудования испытательного средства ДВС и ЭД
2.1 В комплект ИС для проведения испытаний должно входить:
-
регулируемый стабилизированный силовой источник постоянного напряжения и тока (ИПТ) соответствующей мощности для питания частотного привода ЭД;
-
электроавтоматика обеспечивающая безопасную эксплуатацию и функционирование испытательного стенда;
-
компоненты нагрузочного привода (преобразователи частоты, электрические нагрузочные двигатели/генераторы);
-
блоки и устройства измерений;
-
испытательная платформа для размещения элементов ИС;
-
комплект кабелей питания и управления для подключения ИС;
-
программное обеспечение, работающее под Microsoft Windows 10 Pro 32 / 64-bit Рус.
-
необходимое ПО и аппаратное обеспечение на основе персонального компьютера (ПК), с выдачей результатов в электронном и печатном виде с сохранением данных - результатов опытов, выбранных оператором;
-
комплект крепежных частей, узлов для проведения монтажа оборудования.
2.2 В составе оборудования испытательного стенда обеспечить наличие измерительных элементов и приборов из списка Государственного реестра средств измерений подлежащих периодической поверке.
2.3 В комплекте ИС обеспечить резервирование комплектов измерительных элементов и приборов для бесперебойной эксплуатации ИС (в случае их ремонта или поверки), а так же основного и резервного ПК.
3. Требования к системе управления
3.1 Система управления ИС должна иметь возможность проведения испытаний изделий как в автоматическом режиме по ранее заложенной программе, так и в ручном - по командам оператора.
3.2 Система управления ИС должна обеспечивать корректную остановку процесса испытаний при аварии и по команде оператора.
4. Требования к ПО и ПК испытательного стенда
4.1 Программное обеспечение ИС должно обеспечивать реализацию всех функций, приведенных в настоящем техническом задании.
4.2 Программное обеспечение изделия должно работать под управлением операционной системы Microsoft Windows 10 Pro 32/64-bit Рус.
4.3 Результаты проверок должны сохраняться в базе данных ПО ИС с возможностью вывода на бумажный носитель, ориентировочная форма протокола приведена ниже оекта. Окончательная утвержденная форма протоколов результатов испытаний входит в комплект документации ИС.
4.4 В базе данных должны сохраняться результаты всех проверок, а при выводе на печать оператор вручную осуществляет выбор необходимого перечня сопоставляемых параметров, а так же вид представления информации в виде графиков, таблиц, таблиц Excel а также их комбинации по выбору оператора.
4.5 Обмен данными между ИС и ПК обеспечить по сети протяженностью до 20 м.
5. Состав комплекта документации ИС
В комплект документации ИС должно входить:
-
паспорт ИС;
-
формуляр с указанием сведений о примененных драгоценных металлах и драгоценных камнях в составе ИС, его узлах, деталях и т.д.;
-
руководство оператора ИС;
-
руководство по эксплуатации ИС;
-
свидетельство о поверке примененных в комплекте ИС измерительных элементов и приборов;
-
руководство по эксплуатации ИС примененных в комплекте ИС измерительных элементов и приборов (при наличии), предоставляемые производителем указанного оборудования;
-
габаритный чертеж ИС;
-
принципиальные электрические схемы ИС;
-
паспорта на приборы (оригиналы) и покупные комплектующие изделия (оригиналы) предоставляемые производителем указанного оборудования.
-
вся документация представляется Заказчику на русском языке в печатном виде в 2-х экземплярах с электронной копией на съемном носителе (компакт диск либо флэш-накопитель).
6. Требования надежности к комплекту оборудования ИС
6.1 Время непрерывного рабочего чикла ИС при испытании устройств должно быть не менее 8 ч.
6.2 Оборудование в составе ИС должно быть устойчиво к воздействию промышленных электромагнитных помех.
6.3 Срок гарантии на ИС и поставляемое в комплекте оборудование и приборы должен составлять 12 месяцев с момента подписания акта выполненных работ.
6.4 Средняя наработка на отказ должна быть не менее 2-х лет или не менее 5000 часов.
6.5 Полный назначенный срок эксплуатации ИС должен составлять не менее 20 лет.
7. Требования эргономики, обитаемости и технической эстетики ИС
7.1 Внешний вид ИС, блоки и конструктивные изделия ИС должны удовлетворять современным требованиям технической эстетики и эргономике.
7.2 Внешние поверхности не должны иметь острых ребер и углов.
7.3 Наружные поверхности ИС должны быть стойкими к истиранию, воздействию масел и бензина.
8. Требования к эксплуатации, удобству технического обслуживания и ремонта ИС
ИС должен быть удобным в эксплуатации, и позволять производить его обслуживание одним человеком, подготовленным в объеме знания руководства оператора по эксплуатации ИС.
9. Требования к конструкции и компоновке испытательного стенда двигателей
9.1 ИС должен иметь блочно-модульное исполнение.
9.2 ИС должен иметь возможность подключения к защитному заземлению.
9.3 Конструкция составных частей ИС должна обеспечивать возможность простой и быстрой их замены.
9.4 ИС должен иметь оптимальные габариты и массу для перемещения через дверные проемы шириной 850 мм.
9.5 Функциональные узлы изделия должны иметь конструктивные элементы, предотвращающие их неправильную установку и включение.
9.6 Способ крепления и подключения устройства к ИС для испытаний - быстро переналаживаемый.
10. Требования к метрологическому обеспечению ИС
10.1 Для контроля параметров в ИС должны использоваться стандартизированные средства измерения, внесенные в Госреестр СИ и прошедшие поверку (верификацию) в органах метрологического надзора.
10.2 Изготовитель ИС должен провести поверку средств измерений, входящих в состав ИС.
11. Требования к инфраструктуре
11.1 Для размещения ИС в помещении должно быть обеспечено наличие следующих элементов инфраструктуры:
-
Обеспечение подвода трехфазной электросети мощностью не менее 25 кВт
-
Обеспечение снабжения охлаждающей жидкостью, а также ее очистки, для контура охлаждения индуктивного тормоза из расчета 30 л/кВт⋅ч при дельте t = 30°C и с максимальной температурой при которой отсутствует выпадения осадка, но не превышающей 65℃ на выходе контура охлаждения индуктивного тормоза, соответственно на входе контура охлаждения индуктивного тормоза – не превышающей 25℃;
-
Обеспечение при испытаниях на максимальной мощности свыше 15 минут притока охлаждающей жидкости для источника питания из расчета 30 л/мин;
-
Обеспечение подвода вытяжной вентиляции для отвода выхлопных газов при испытании ДВС;
-
Обеспечение наличия приточной вентиляции воздуха (естественной либо принудительной)
11.2 Наличие указанной инфраструктуры в помещении ИС обеспечивает Заказчик не позднее момента начала пуско-наладочных, шеф монтажных работ ИС.
Ориентировочная форма протокола испытаний электродвигателя (краткая)
№ п/п |
Наименование параметров |
Обозначения |
Ед. измерения |
Значения параметров |
||
мин |
ном |
макс |
||||
1 |
Температура окружающей среды |
t |
°C |
|
|
|
2 |
Относительная влажность окружающей среды |
φ |
% |
|
|
|
3 |
Соединение фаз |
∆/Y |
- |
|
|
|
4 |
Полезная мощность |
Рпол |
кВт |
|
|
|
5 |
Напряжение |
U |
В |
|
|
|
6 |
Потребляемый ЭД средний ток |
Iср |
А |
|
|
|
7 |
Импульсный ток фазы I |
Iф1 |
А |
|
|
|
8 |
Импульсный ток фазы II |
Iф2 |
А |
|
|
|
9 |
Импульсный ток фазы III |
Iф3 |
А |
|
|
|
10 |
Скорость вращения |
N |
об/мин |
|
|
|
11 |
Коэффициент полезного действия |
КПД |
% |
|
|
|
12 |
Мощность потребляемая от ИП постоянного тока |
Рпот |
кВт |
|
|
|
13 |
Крутящий момент |
М |
Н•м |
|
|
|
14 |
Ток холостого хода |
I0 |
А |
|
|
|
15 |
Температура обмотки статора |
tст |
°C |
|
|
|
16 |
Примечание |
- |
- |
|
|
|
Ориентировочная форма протокола испытаний ДВС (краткая)
№ п/п |
Наименование параметров |
Обозначения |
Ед. измерения |
Значения параметров |
||
мин |
ном |
макс |
||||
1 |
Дата проведения испытаний |
- |
- |
|
|
|
2 |
Продолжительность испытаний |
tисп |
- |
|
|
|
3 |
Температура окружающей среды |
t |
°C |
|
|
|
4 |
Относительная влажность окружающей среды |
φ |
% |
|
|
|
5 |
Марка топлива |
- |
- |
|
|
|
6 |
Октановое число |
- |
- |
|
|
|
7 |
Полезная мощность |
Рпол |
кВт |
|
|
|
8 |
Масса топлива до испытаний |
m1 |
г |
|
|
|
9 |
Масса топлива после испытаний |
m2 |
г |
|
|
|
10 |
Расход топлива |
m |
г |
|
|
|
11 |
Скорость вращения вала ДВС |
N |
об/мин |
|
|
|
12 |
Коэффициент полезного действия |
КПД |
% |
|
|
|
13 |
Крутящий момент |
М |
Н•м |
|
|
|
14 |
Температура цилиндра 1 |
tц1 |
°C |
|
|
|
15 |
Температура цилиндра 2 |
tц2 |
°C |
|
|
|
16 |
Примечание |
- |
- |
|
|
|
Если у Вас есть вопросы, вы можете обратиться к нам за соответствующей консультацией.
Это лишь вводная часть и мы рекомендуем вам ознакомиться с остальными частями данного проекта
(навигация ниже, а также в заголовке)