Дизельный стенд для испытаний смазочных материалов

УДК 621.892 Ю. Н. Цветков,

д-р техн. наук, профессор, СПГУВК;

А. А. Татулян,

ООО «ВМПАВТО» (Санкт-Петербург);

В. Н. Кузьмин,

канд. техн. наук,

ООО «ВМПАВТО» (Санкт-Петербург);

Д. А. Крылов,

СПГУВК

ДИЗЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

DIESEL TESTBED TO TEST LUBRICANTS

Приведено описание дизельного стенда, сконструированного для испытаний моторных масел, присадок и препаратов к ним, а также твердых смазочных покрытий. Стенд создан на базе дизеля воздушного охлаждения 2Ч10,5/12 и снабжен необходимым оборудованием для определения КПД двигателя, удельных расходов масла и топлива, износов и оценки токсичности выхлопных газов. Особое внимание уделено описанию испытаний методом проворачивания коленчатого вала дизеля от постороннего источника энергии. Изложены оригинальные методики испытаний.

A diesel testbed to test engine oils, additives and solid film lubricants as well is described. The testbed is designed on the base of air-cooled diesel 2Tch10,5/12 and provided with necessary equipment to estimate engine efficiencies, specific fuel and oil consumption, wear and exhaust gas composition. Essential attention was paid to the description of testing the engine by cranking. The original procedures of testing are presented.

Ключевые слова: дизель, смазочный материал, коэффициент полезного действия, трение, износ, расход топлива.

Key words: diesel, motor oil, lubricant, diesel efficiency, friction, wear, fuel consumption.

ВВЕДЕНИЕ

Моторное масло рассматривается в настоящее время как своеобразный элемент конструкции двигателя [1]. Учитывая исключительную роль смазочных материалов (СМ) в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), большое внимание уделяется испытанию СМ на машинах трения и двигательных стендах. Последний вид испытаний более трудоемкий, однако он дает практически однозначный ответ об эффективности СМ в условиях эксплуатации ДВС.

Создание двигательного стенда для испытания СМ требует соответствующих методик проведения эксперимента. Наличие методического обеспечения — ключ к успешной работе стенда. Вместе с тем, несмотря на большую важность таких испытаний, условия проведения стендовых испытаний СМ не

регламентированы, в отличие от испытаний собственно ДВС1.

Попытка создания дизельного стенда с разработкой методики экспресс-испытаний СМ была предпринята в научно-производственной компании «ВМПАВТО», занимающейся, в частности, производством препаратов, содержащих ультрадисперсные порошки металлов, для моторных масел.

Целью создания стенда являлось получение сравнительных экспресс-оценок эффективности СМ (моторных масел, присадок, препаратов и твердых смазочных покрытий (ТСП) на поршнях) при работе в дизельном двигателе. Значит, испытания на созданном стенде должны позволять прежде всего решать следующие основные задачи: 1) изме-

1 ГОСТ 18509-88 «Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний» и ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний».

Выпуск 3

Выпуск 3

рять износ деталей двигателя; 2) определять потери на трение в двигателе; 3) оценивать показатели экономичности работы ДВС, а именно: индикаторный КПД, механический КПД, удельный расход топлива, удельный расход масла; 4) оценивать токсичность отработанных газов.

1. УСТРОЙСТВО СТЕНДА

Одно из важнейших условий решения вышеперечисленных задач — поддержание

температурного режима двигателя. Обычно контроль температур в испытательной практике ДВС осуществляется с помощью термопар, поэтому для обеспечения легкого доступа к цилиндрам в качестве ДВС для стенда (рис. 1) выбрали дизель 1 воздушного охлаждения Д120 (2410,5/12) с номинальными мощностью и частотой вращения коленчатого вала, равными 22,5 кВт и 2000 об/мин соответственно. Цилиндры двигателя Д120 легко снимаются, что очень удобно при оценке износа цилиндро-поршневой

Рис. 1. Принципиальная схема испытательной установки:

1 — дизель Д120; 2 — электротормоз; 3 — устройство управления электротормозом;

4 — блок теплоэлектронагревателей; 5 — цилиндры; 6 — датчики давления газов;

7 — блок питания и коммутации; 8 — коллектор выхлопных газов; 9 — газоанализатор; 10 — персональный компьютер; 11 — термопары; 12 — измеритель температур;

13 — бак с топливом; 14 — весы; 15 — емкость с контрольным объемом топлива;

16 — трехходовой кран; 17 — кран для отбора проб масла; 18 — масляный картер;

19 — топливопровод; 20 — электродвигатель переменного тока;

21 — балансирная подвеска; 22 — динамометр

группы дизеля как наиболее изнашиваемого узла трения.

В качестве тормоза на стенде используется генератор 2 постоянного тока. Устройство управления 3 обеспечивает устойчивую работу дизеля, как по регуляторной, так и по внешней характеристике дизеля. При этом возможно плавное регулирование крутящего момента на валу дизеля. Вырабатываемая генератором электроэнергия рассеивается с помощью блока 4 трубчатых электронагревателей (ТЭНов).

Конструкция электротормоза выполнена таким образом, что дизель можно использовать как своего рода машину трения, то есть в режиме проворачивания коленчатого вала без подачи топлива. Проведение подобных испытаний основано на использовании балан-сирной подвески 21 [2; 3], на которую установлен генератор постоянного тока, задающий крутящий момент на коленчатом валу дизеля. На подвеске установлен также двухрежимный электродвигатель 20 переменного тока, вал которого соединен с валом генератора. Электродвигатель позволяет вращать коленчатый вал дизеля, когда подачи топлива нет, с частотой, близкой к частоте, на которой обычно работает дизель. Наличие такой подвески дает еще ряд преимуществ: позволяет легко запускать дизель с помощью электродвигателя и периодически контролировать с помощью динамометра 22 правильность показаний крутящего момента, задаваемого электротормозом, при обычной работе дизеля.

Стенд снабжен измерительно -вычислительным комплексом, позволяющим строить и обрабатывать индикаторные диаграммы. Комплекс состоит (рис. 1) из датчиков 6 давления газов в цилиндрах, усилителя 7 сигнала датчиков и персонального компьютера 10 с установленной в нем платой АЦП. Отличительная особенность применяемых датчиков давления заключается в возможности их непрерывного использования, то есть не требуется наличия индикаторных кранов, с помощью которых осуществляется периодическое соединение датчиков давления с пространством камеры сгорания.

Температура стенок цилиндров 5 контролируется с помощью хромель-копелевых термопар 11, при этом спаи термопар вставля-

ются в отверстия диаметром 1,2 мм, просверленные на расстоянии 0,5 мм от «зеркала» цилиндра. С помощью термопар контролируется также температура выхлопных газов в коллекторе 8, масла в картере 18, а также воздуха в помещении, воздуха, подаваемого в цилиндры, и воздушного потока, охлаждающего цилиндры. Значения температур регистрируются с помощью измерителя температур 12.

Состав выхлопных газов определяется с помощью газоанализатора 9.

Расход топлива оценивают весовым способом по известной методике [2; 3] с помощью весов 14 и мерной емкости 15 с топливом, соединенной трехходовым краном 16 с топливопроводом 19, подающим топливо из топливного бака 13 в дизель.

Особое внимание было уделено системе вентиляции (рис. 2) на стенде, так как, в отличие от дизеля водяного охлаждения, в дизеле воздушного охлаждения варьировать и поддерживать температурный режим сложнее. Холодный воздух 1 с улицы поступает к дизелю 4 по вентиляционной трубе 2 с помощью вентилятора 3. Вентилятор приводится в действие от отдельного электродвигателя 5. Количество поступающего с улицы холодного воздуха регулируется заслонкой 6. При движении по трубе 2 холодный воздух омывает трубки блока 7 масляных радиаторов и цилиндры 8 дизеля и нагревается. Теплый воздух 9 по трубе 10 выбрасывается на улицу. Количество удаляемого из помещения теплого воздуха регулируется заслонкой 11. Выхлопные газы 12 дизеля удаляются на улицу по трубе 13 через глушитель 14. В помещение испытательного стенда организован отдельный доступ холодного воздуха с помощью вентилятора 15, вентиляционного отверстия 16 и заслонки 17. Воздух 19 в цилиндры дизеля подается через воздушный фильтр 19 по трубе 20.

Горячее масло в радиаторы № 1 и 2 радиаторного блока 7 подается из дизеля по трубе 21, а из радиатора после охлаждения — по трубе 22 сбрасывается в картер. В трубу 22159 вмонтирован кран 24 для слива масла из радиаторов. Кран 24 также регулирует подачу масла из дизеля в радиаторный блок, а кран 25 — относительные количества масла, проходящие через каждый радиатор. Возможны два

Выпуск 3

^мВыпуск 3 0

Рис. 2. Схема вентиляции стенда

предельных случая: в первом масло пропускается только через один из радиаторов, во втором — в равных долях через оба радиатора.

С помощью вентиляционного канала 26, связывающего трубы 2 и 10, и шибера 27 возможно добавление к потоку 1 холодного воздуха, следующего через радиаторный блок 7 и цилиндры 8, разного количества теплого воздуха 9. Тем самым регулируется температура стенок цилиндров 8, а также интенсивность охлаждения масла в радиаторном блоке

7. Кроме этого, интенсивность охлаждения масла можно регулировать с помощью шибера 28, в зависимости от положения которого изменяется количество теплого воздуха, проходящего через блок 7, из помещения.

С помощью вентиляционного канала 29, через который воздух поступает в воздушный фильтр 19, а также шибера 30 регулируется температура воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя.

Как показали эксперименты с проворачиванием коленчатого вала дизеля с помощью электродвигателя, при частоте вращения коленчатого вала, равной 1475 об/мин, на привод вентилятора расходуется мощность 400500 Вт, и с увеличением частоты вращения она увеличивается гиперболически в зависимости от частоты. Поэтому на стенде обеспечили отдельный привод вентилятора 3, что очень важно для более точной оценки потерь на трение в двигателе.

2. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ НА СТЕНДЕ

Испытания проводят в два этапа, каждый на одном и том же комплекте приработанных поршневых колец, цилиндров и поршней. Если берутся новые из вышеперечисленных деталей, то перед испытаниями осуществляют приработку в течение 50 ч на долевой мощности, равной 25 % от номинального значения, на том же моторном масле, которое предполагается использовать в экспериментах. Первый этап проводят в условиях работы дизеля, принятых за исходные, то есть если оценивается эффективность присадок или препаратов в моторных маслах, то на первом этапе проводят испытания

на моторном масле без указанных добавок; если же оценивается эффективность ТСП, например на юбках поршней, то на первом этапе используются поршни без покрытия. Второй этап испытаний проводят на том же моторном масле, но с добавкой присадки или препарата, действие которых необходимо оценить или же, если проверяется эффективность ТСП, то на поршни, которые работали в дизеле на первом этапе, наносят исследуемое покрытие.

Каждый этап состоит из двух подэта-пов: предварительного и основного. На предварительном подэтапе производится «приработка» моторного масла или присадки на долевой мощности, равной 50 % от номинального значения. Продолжительность этого этапа — 4-5 ч. В течение основного подэтапа производятся измерения основных параметров работы дизеля.

После каждого этапа возможна частичная разборка дизеля для оценки износа его деталей. После проведения второго этапа проводят промывку дизеля, для чего сливают отработанное масло и заливают в картер маловязкое промывочное масло без присадок, например И-40А. Дизель промывают в течение 3-4 ч на малых нагрузках, как правило, на долевой мощности, равной 25 % от номинального значения.

С целью снижения влияния различных факторов на результат на каждом этапе обеспечивалось следующее: 1) одинаковый температурный режим; 2) равное число холодных пусков двигателя; 3) работа двигателя на одинаковых нагрузках; 4) равное время работы на одинаковых нагрузках; 5) применение одних и тех же моторного масла и топлива; 6) близкая частота вращения коленчатого вала.

Испытания проводят, поддерживая температуру масла в картере равной 90±1 оС, а воздуха, подаваемого в цилиндры и подаваемого вентилятором 3 (см. рис. 3) для охлаждения цилиндров, равной 30±1 оС. При испытаниях методом проворачивания коленчатого вала дизеля с помощью электродвигателя температуру воздуха, подаваемого в цилиндры, повышают до 40±1 оС.

Для того чтобы обеспечить условия 2, 3 и 4 из вышеприведенного списка основной по-

Выпуск 3

со

ж

и

ЕТ

2

Ой

дэтап разбивали на 4-5 однотипных блоков. Продолжительность каждого блока составляла 120 мин, а структура была следующей: 50 мин — работа на 25 %-ной долевой мощности; 40 мин — работа на 50 %-ной долевой мощности; 25 мин — работа на 75 %-ной долевой мощности; 5 мин — испытания в режиме проворачивания коленчатого вала дизеля с помощью электродвигателя.

На каждом режиме (кроме режима проворачивания) в пределах каждого блока, после того как температуры стенок цилиндров примут установившееся значение, определяют состав выхлопных газов, а также проводят измерения удельного расхода топлива и индикаторной мощности (по индикаторным диаграммам).

При оценке расхода топлива важно правильно выбрать продолжительность контрольного времени АТ, в течение которого производят измерения убыли массы топлива из емкости 15 (рис. 1) для последующего расчета расхода топлива. Согласно проведенным экспериментам (рис. 3) продолжительность контрольного времени АТ выбирают равной 6-10 мин. При этом производят два последовательных измерения убыли массы топлива, если разброс полученных значений не превышает 1 % от среднего значения, то считают измерения правильными.

¡62]

Рис. 3. Зависимость среднего квадратического отклонения расхода топлива от времени, в течение которого производят измерения, при испытаниях на 25 %-ной мощности

Пользуясь известными соотношениями [2; 3], по расходу топлива и индикаторной

мощности определяют индикаторный КПД, а затем механический и эффективный КПД.

Окончательно значения КПД и удельно -го расхода топлива при работе на конкретной долевой мощности (25, 50 или 75 %) определяют как среднее арифметическое соответствующих значений, получаемых во всех блоках:

; ; ,

Л у=1 К у-=1 К у=1

где к — количество блоков испытаний в пределах основного подэтапа (обычно к = 4...5); (П.)., (пД- и (пе ) — соответственно значения индикаторного, механического и эффективного КПД, рассчитанные для конкретной долевой мощности в .-м блоке испытаний.

По окончании каждого блока дизель останавливают и сразу открывают кран 17 (рис. 1) и 24 (рис. 2) для слива масла. Масло сливают в течение 60 мин, после чего краны закрывают, а масло после охлаждения взвешивают для определения его угара Ат. Удель-ный эффективный расход ge масла после окончания каждого блока испытаний определяют следующим образом:

1

8е =

здесь к — количество блоков испытаний; ї — продолжительность блока испытаний без учета времени испытаний проворачиванием коленчатого вала; Ат — угар масла в течение продолжительности ї .-го блока испытаний; Лср — средневзвешенное значение эффективной мощности в течение блока испытаний, то есть

5=3

5=1

где ^ — продолжительность испытаний на я-м режиме; я — количество режимов испытаний в пределах блока (в нашем случае я = 3); Лея — значение эффективной мощности на я-м режиме работы.

Сравнительная оценка противоиз-носных свойств моторных масел, присадок к ним и ТСП на поршнях. Как показал опыт работы на стенде, оценка износов методами вырезанных лунок, микрометрирования или ферроиндикации [4; 5; 6, с. 3-8] при экспресс-испытаниях неэффективна. Поэтому противо-износные качества СМ на стенде оценивают по износу быстроизнашиваемых деталей ди-

зеля, а именно поршневых компрессионных колец. Скорость изнашивания колец достаточна, чтобы на аналитических весах надежно определять потери их массы после нескольких часов испытаний.

Сравнительная оценка антифрикционных свойств СМ. Ни на одном типе машин трения нельзя воспроизвести все условия трения, характерные для поршневых ДВС, так как в двигателе работает большое количество трибосопряжений, которые отличаются друг от друга не только характером движения, но и режимами смазки, температурами и др. Каждый узел вносит свой вклад в механические потери в двигателе, величина которого может изменяться в зависимости от применяемых масел и присадок.

Испытания методом проворачивания коленчатого вала дизеля от постороннего источника энергии позволяют оценить условные механические потери в дизеле, то есть потери, основная причина которых — трение в подвижных сопряжениях дизеля. Особенности определения механических потерь методом проворачивания изложены в работе [2].

В процессе проворачивания температура воздуха, обдувающего цилиндры, и воздуха, подаваемого в цилиндры, поддерживается постоянной, при этом сразу после прекращения подачи топлива и начала проворачивания коленчатого вала с помощью электродвигателя температура стенок цилиндров начинает падать. Регистрируя в процессе проворачивания значения крутящего момента и соответствующие температуры цилиндров, можно построить зависимости мощности механических потерь от температуры, подобные представленной на рис. 4. Такие зависимости очень наглядны, так как эффективность препарата в масле может изменяться с варьированием температурного режима.

— Исходное моторное масло

— Моторное масло + 1,5 % МПП

т °С

цил

Рис. 4. Влияние добавок металлоплакирующего препарата (МПП) в моторное масло на механические потери в дизеле в зависимости от температуры цилиндров у верхней мертвой точки

Воздушный

обдув V

Воздух Охлаждение Цилиндр Нагрев ТРение

подаваемый / дизеля Д120 поршневых

/ колец

в цилиндры /

Масло

из картера

Температура

стенок цилиндра

Рис. 5. Факторы, определяющие температуру стенок цилиндров дизеля Д120 при испытаниях в режиме проворачивания

Методом проворачивания можно произвести сравнительную оценку влияния СМ не только на общие механические потери, но и на потери в конкретной паре трения, например «поршневые кольца-“зеркало” цилиндра». На рис. 5 показаны факторы, определяющие температурный режим цилиндра и обозначенные стрелками-входами в прямоугольник (цилиндр). Температура, обозначенная стрелкой, выходящей из прямоугольника, является выходным параметром. Очевидно, что если поддерживать на одном уровне значения факторов, определяющих охлаждение цилиндра (слева от прямоугольника на рис. 5), то различие в трении при использовании той или иной добавки к моторному маслу обус-

[63 I

Выпуск 3

Выпуск 3

ловливает различие и в температуре стенок цилиндра.

Как видно на рис. 6, добавка в моторное масло металлоплакирующего препарата (МПП) привела к падению температуры стенки цилиндра, то есть к снижению трения поршневых колец о «зеркало» цилиндра. Ус -танавливая термопары в разных поясах по высоте цилиндра, можно оценить также влияние присадок и препаратов в моторных маслах на трение при разных режимах смазки в парах «поршневые кольца-“зеркало” цилиндра», так как режим смазки изменяется в зависимости от мгновенного положения колец по высоте цилиндра.

Сравнительная оценка влияния смазочных материалов на давление в цилиндрах в конце такта сжатия. Износы деталей цилиндропоршневой группы ДВС — втулок цилиндров и поршневых колец — основная причина снижения давления в цилиндрах в конце сжатия вследствие утечки газа из пространства сжатия. Величина давления в конце сжатия несет в себе очень много полезной информации, так как от нее зависят такие важные характеристики, как угар масла, расход топлива и др. Недостатком известных способов определения давления в конце сжатия [7; 8] является неоднозначность полу-

110

т яг

х ЦИЛ5

100

90-

80-

70-

60

50-

• — Исходное масло

• — Масло + 3,0 % МПП

40-

10

т

20

т

30

“Г

40

т

50

т

60

т

70

Рис. 6. Зависимость температуры цилиндра у верхней мертвой точки от температуры масла в картере при проворачивании коленчатого вала с помощью электродвигателя

чаемых значений давления, вытекающая из существенного влияния температуры стенок цилиндра на давление, то есть необходимо указывать, при какой температуре производились измерения. При этом необходимо знать, температура какой точки цилиндра принималась за контрольное значение. Указанный недостаток чрезвычайно затрудняет сравнение значений давлений, полученных в разных экспериментах.

Методика сравнительной оценки давления в конце такта сжатия при работе на разных маслах и присадках, отработанная на стенде ООО «ВМПАВТО», позволяет создать такие условия, которые бы исключили неоднозначность получаемого значения давления в конце сжатия с точки зрения влияния на него температуры. В зависимости от вида присадок и препаратов, содержащихся в моторных маслах, слои различной природы, образующиеся на поверхности трения, различаются по структуре и толщине, соответственно различаются и зазоры в цилиндро-поршневой группе при работе на разных маслах, что сказывается на величине давления. Давление р соответствующее концу сжатия, определяется по максимуму на зависимости давления в цилиндре от угла поворота коленчатого вала. Эта зависимость строится с помощью датчиков давления при отсутствии горения, то есть подача топлива в дизель при регистрации давления прекращается. Дизель перед измерениями выводят на рабочий режим, затем передвижением рейки топливного насоса в крайнее положение прекращают подачу топлива, запускают электродвигатель (см. рис. 1) для проворачивания коленчатого вала дизеля и производят измерения давления рс при различных температурах стенок цилиндра в

V/ *

процессе их остывания (рис. 7). Зависимости давления от температуры стенок цилиндров позволяют объективно сравнить степень влияния

“Г

80

т

А ка.1

И

90

различных масел и присадок на герметичность пространства сжатия в цилиндрах.

Указанную зависимость можно представить в следующем виде:

где рс — давление в конце такта сжатия; ржд — жидкостная составляющая давления в конце сжатия; ?цил — температура стенок цилиндров, ргр — граничная составляющая давления.

Рис. 7. Зависимость давления в конце сжатия от температуры стенок цилиндра у верхней мертвой точки

Составляющая ржд — это доля давления рс, обеспечиваемая уплотняющим действием слоя масла между поверхностью цилиндра и поршневыми кольцами; величина ржд определяется вязкостными свойствами моторного масла, то есть является функцией температу-

ры. Составляющая рг — это та доля давления рс, которая обеспечивается зазорами между кольцами и стенкой цилиндра, а поэтому определяется также толщиной адсорбированного слоя масла — граничной пленки — на поверхностях трения втулки цилиндра и колец; давление р от температуры не зависит. В качестве значения, характеризующего давление в конце сжатия, принимается значение ргр, соответствующее горизонтальному участку зависимости рс(Т ), то есть параллельному оси абсцисс.

ВЫВОДЫ

— Сконструированный стенд на базе дизеля воздушного охлаждения позволяет производить всестороннюю оценку влияния СМ на эффективность работы ДВС при значительном снижении трудоемкости обслуживания стенда при испытаниях.

— Предложенная методика испытаний методом проворачивания коленчатого вала от постороннего источника энергии позволяет произвести сравнительную оценку не только общих механических потерь при различных температурах, но и трения в парах «поршневые кольца-“зеркало” цилиндра».

— Разработана методика оценки давления в конце такта сжатия. Показано, что давление сжатия имеет две составляющие: жидкостную и граничную, при этом оценка давления должна производиться по граничной составляющей.

Список литературы

1. Сомов В. А. Эффективное использование моторных масел на речном флоте / В. А. Сомов, Г. Ф. Бенуа, Ю. А. Шепельский. — М.: Транспорт, 1985. — 251 с.

2. Стефановский Б. С. Испытания двигателей внутреннего сгорания / Б. С. Стефановский, Е. А. Скобцев, Е. К. Корси [и др.]. — М.: Машиностроение, 1972. — 368 с.

3. Райков И. Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания: учебник для вузов / И. Я. Райков. — М.: Высш. шк., 1975. — 320 с.

4. Маркова Л. В. Трибодиагностика машин / Л. В. Маркова, Н. К. Мышкин. — Минск: Бел. наука, 2005. — 251 с.

Выпуск 3

5. ХрущовМ.М. Определение износа деталей машин методом искусственных баз / М. М. Хрущов, Е. С. Беркович. — М.: Изд. АН СССР, 1959. — 218 с.

6. Цветков Ю. Н. Оценка триботехнических свойств пластичных смазочных материалов при работе в подшипниках качения методами инфракрасной спектроскопии и ферроиндикации / Ю. Н. Цветков, Д. В. Третьяков // Трение и смазка в машинах и механизмах. — 2007. — № 12.

7. А. с. 1059459. Способ измерения давления при индицировании двигателей внутреннего сгорания и устройство для его осуществления / Карминский В. Д., Магнитский Ю. А., Бель-дий Н. В. — Опубл. 07.12.83. — Бюл. № 45.

8. Двигатели внутреннего сгорания: в 3 кн.: учебник для вузов / В. Н. Луканин, К. А. Морозов, А. С. Хачиян [и др.]. — М.: Высш. шк., 2007. — Кн. 1: Теория рабочих процессов. — 479 с.

УДК 621.3 И. М. Калинин,

канд. техн. наук, доцент, ЦНИИ СЭТФГУП «ЦНИИ СЭТ»;

В. А. Хомяк,

ЦНИИ СЭТФГУП «ЦНИИ СЭТ»;

Б. А. Балабанов,

ЦНИИ СЭТФГУП «ЦНИИ СЭТ»;

В. А. Долгов,

адъюнкт,

ВМИИ (филиал) ВУНЦ ВМФ ВМА им. Н. Г. Кузнецова

УПРАВЛЕНИЕ ГРЕБНЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПО КРИТЕРИЮ МИНИМИЗАЦИИ ПОТЕРЬ

THE PROPULSION INDUCTION MOTOR CONTROL BY THE CRITERION

OF MINIMIZING LOSSES

<4

В статье рассмотрены вопросы оптимального управления асинхронным двигателем гребной электрической установки и получены зависимости для оптимального управления по минимуму полных потерь с учетом дополнительных потерь от гармонических составляющих тока.

The article deals with optimal control of induction motor propulsion electrical installation and obtained the dependence for the optimal control by minimizing the total losses, taking into account the additional losses, caused by harmonic components of current.

Ключевые слова: минимизация потерь, гребной асинхронный двигатель, характеристики асинхронного двигателя.

Key words: loss minimization, propulsion induction motor, the characteristics of induction motor.

Ш

1889 г. М. О. Доливо-Добровольский сконструировал первый трехфазный асинхронный двигатель (АД). Очень быстро АД стал самым распространенным электродвигателем во всех отраслях народного хозяйства благодаря простоте его

конструкции и надежности. Изучение данного электродвигателя, в том числе и в качестве основного элемента электроприводов, проводилось в первую очередь аналитическими методами. Исследователями получены аналитические зависимости взаимосвязи параметров