本實用新型涉及發動機性能測試技術領域，具體為一種斯特林發動機的性能檢測試驗臺。
背景技術：
斯特林發動機是英國物理學家羅巴特·斯特林（Robert Stirling）于1816年發明的，所以命名為“斯特林發動機”（Stirling Engine），斯特林發動機氣缸內工作介質（氫氣或氦氣）經過冷卻、壓縮、吸熱、膨脹為一個周期的循環來輸出動力，因此又被稱為熱氣機，隨著全球能源與環保的形勢日趨嚴峻，由于熱氣機具有多種能源的廣泛適應性和優良的環境特性已越來越受到重視，所以在水下動力、太陽能動力、空間站動力、熱泵空調動力、車用混合推進動力等方面得到了廣泛的研究與重視，并且已得到了一些成功的應用，碟式斯特林太陽能熱發電系統主要由聚光鏡、太陽跟蹤器、接收器、斯特林發動機、發電機、控制器和氣體供應設備組成，目前峰值轉換效率可達30%以上，具有優良的性能，很有發展前途，正常工作時由太陽跟蹤器實時追蹤太陽，通過聚光鏡將太陽能反射到接收器上，為斯特林發動機提供動力，帶動發電機發電，在斯特林發動機的生產過程中，需要檢測發動機的性能，做一系列的功能測試，檢驗合格后才能安裝到太陽跟蹤器上，形成一套完整的發電系統，然而目前的檢測試驗臺在檢測時，必須由外部供熱系統提供熱量來保證斯特林發動機的正常工作，熱量可以是聚焦后的太陽能或者其它高溫熱源，直接利用太陽能會受到天氣、時間等因素的影響，同時功率調節能力有限，發動機工作過程中會不斷重復冷卻、壓縮、吸熱、膨脹的斯特林循環，腔體內需要填充熱力性能好的工質氣體，如果腔體內壓力過大，會造成發動機啟動困難，增加設備加工制造成本，壓力過小，熱量利用率不高，發動機工作效率低，系統安全性較低，同時也不便于維護。
技術實現要素：
本實用新型要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種斯特林發動機的性能檢測試驗臺，使用電控加熱爐做熱源，代替從聚焦后的太陽吸收熱量，從而不會受到天氣、時間等因素的影響，同時便于對功率進行調節，使用獨立的供氣系統，在發動機進入工作狀態后通過高壓氣瓶向工作腔內加壓，提高工作效率，在發動機停機時向低壓氣瓶排氣，降低氣缸內壓力，既能保證下次開機時順利啟動，又能有效延長發動機密封件的使用壽命，使用變頻器連接異步發電機，變頻器可以控制電機的啟動電流，調整電機的功率，減少對電網的沖擊，控制電機的轉速，實現電機的平滑加減速，讓整個系統更加安全，試驗臺采用總線通訊的方式，各個子系統相互獨立，又相互聯系，易于擴展，方便維護，可以有效解決背景技術中的問題。
為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種斯特林發動機的性能檢測試驗臺，包括斯特林發電系統、氣體供應系統、供熱系統、供電系統、CAN通信鏈路和控制電腦，其特征在于：所述斯特林發電系統與氣體供應系統雙向連接，所述斯特林發電系統與供電系統雙向電連接，所述斯特林發電系統與CAN通信鏈路雙向電連接，所述CAN通信鏈路與斯特林發電系統雙向電連接，所述CAN通信鏈路與供電系統雙向電連接，所述CAN通信鏈路與供熱系統雙向電連接，所述CAN通信鏈路與控制電腦雙向電連接，所述供電系統的輸出端電連接供熱系統的輸入端。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述氣體供應系統包括高壓氣瓶和低壓氣瓶，所述高壓氣瓶和低壓氣瓶均通過閥門和氣體管路連接到斯特林發動機。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述斯特林發電系統包括異步電機、智能電表、發動機電控箱、斯特林發動機和第一傳感器組，所述第一傳感器組的輸出端電連接發動機電控箱的輸入端，所述發動機電控箱的輸出端電連接斯特林發動機的輸入端，所述斯特林發動機的輸出端電連接第一傳感器組的輸入端，所述斯特林發動機與異步電機雙向電連接，所述異步電機的輸出端電連接智能電表的輸入端。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述供熱系統包括第二傳感器組、加熱爐電控箱和電控加熱爐，所述第二傳感器組的輸出端電連接加熱爐電控箱的輸入端，所述加熱爐電控箱的輸出端電連接電控加熱爐的輸入端，所述電控加熱爐的輸出端電連接第二傳感器組的輸入端。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述供電系統包括380V AC電源、電器開關柜和變頻器，所述380V AC電源與電器開關柜雙向電連接，所述電器開關柜與變頻器雙向電連接，所述供電系統通過變頻器與斯特林發電系統的異步發電機雙向電連接，所述電器開關柜的輸出端分別電連接斯特林發電系統和供熱系統的輸入端。
作為本實用新型的一種優選技術方案，所述CAN通信鏈路包括CAN總線、PCI接口CAN卡，所述CAN總線分別與接斯特林發電系統的發動機電控箱和智能電表雙向電連接，所述CAN總線與供熱系統的加熱爐電控箱雙向電連接，所述CAN總線還與供電系統的變頻器雙線電連接，所述CAN總線分別與PCI接口CAN卡雙向電連接，所述PCI接口CAN卡均與控制電腦雙向電連接。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本斯特林發動機的性能檢測試驗臺，使用電控加熱爐做熱源，代替從聚焦后的太陽吸收熱量，從而不會受到天氣、時間等因素的影響，同時便于對功率進行調節，使用獨立的供氣系統，在發動機進入工作狀態后通過高壓氣瓶向工作腔內加壓，提高工作效率，在發動機停機時向低壓氣瓶排氣，降低氣缸內壓力，既能保證下次開機時順利啟動，又能有效延長發動機密封件的使用壽命，使用變頻器連接異步發電機，變頻器可以控制電機的啟動電流，調整電機的功率，減少對電網的沖擊，控制電機的轉速，實現電機的平滑加減速，讓整個系統更加安全，試驗臺采用總線通訊的方式，各個子系統相互獨立，又相互聯系，易于擴展，方便維護。
附圖說明
圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1，本實用新型提供一種技術方案：一種斯特林發動機的性能檢測試驗臺，包括斯特林發電系統、氣體供應系統、供熱系統、供電系統、CAN通信鏈路和控制電腦，斯特林發電系統與氣體供應系統雙向連接，斯特林發電系統與供電系統雙向電連接，斯特林發電系統與CAN通信鏈路雙向電連接，CAN通信鏈路與斯特林發電系統雙向電連接，CAN通信鏈路與供電系統雙向電連接，CAN通信鏈路與供熱系統雙向電連接，CAN通信鏈路與控制電腦雙向電連接，供電系統的輸出端電連接供熱系統的輸入端，氣體供應系統包括高壓氣瓶和低壓氣瓶，高壓氣瓶和低壓氣瓶均通過閥門和氣體管路連接到斯特林發動機，氣瓶內可以是氫氣或氦氣，保證發動機缸體內的氣體循環供應，斯特林發電系統包括異步電機、智能電表、發動機電控箱、斯特林發動機和第一傳感器組，第一傳感器組的輸出端電連接發動機電控箱的輸入端，發動機電控箱的輸出端電連接斯特林發動機的輸入端，斯特林發動機的輸出端電連接第一傳感器組的輸入端，斯特林發動機與異步電機雙向電連接，異步電機的輸出端電連接智能電表的輸入端，第一傳感器組包括溫度、壓力、轉速、振動等傳感器，通過電纜線連接到發動機電控箱內的數據采集單元，用于監測發動機的運行狀態，智能電表采集測量電壓、電流、功率等電參數，通過CAN總線連接到發動機電控箱，和電控箱內的控制單元通訊，供熱系統包括第二傳感器組、加熱爐電控箱和電控加熱爐，第二傳感器組的輸出端電連接加熱爐電控箱的輸入端，加熱爐電控箱的輸出端電連接電控加熱爐的輸入端，電控加熱爐的輸出端電連接第二傳感器組的輸入端，第二傳感器組包含4個K型熱電偶，分布在加熱爐腔體的四周，通過電纜線連接到電控箱內的數據采集與處理單元，用于監測加熱爐的工作狀況，加熱爐電控箱具有CAN通信接口，通過CAN總線和控制電腦通訊，供電系統包括380V AC電源、電器開關柜和變頻器，380V AC電源與電器開關柜雙向電連接，電器開關柜與變頻器雙向電連接，供電系統通過變頻器與斯特林發電系統的異步發電機雙向電連接，電器開關柜的輸出端分別電連接斯特林發電系統和供熱系統的輸入端，CAN通信鏈路包括CAN總線、PCI接口CAN卡，CAN總線分別與接斯特林發電系統的發動機電控箱和智能電表雙向電連接，CAN總線與供熱系統的加熱爐電控箱雙向電連接，CAN總線還與供電系統的變頻器雙線電連接，CAN總線分別與PCI接口CAN卡雙向電連接，PCI接口CAN卡均與控制電腦雙向電連接，上述設備共同組成一個控制器局域網，通過CAN總線進行數據交互，將設備工作參數上傳到控制電腦，接受控制電腦的指令進行相應的動作。
在使用時：對于一臺全新組裝的斯特林發動機，先將其固定在試驗臺上的支架上，連接好氣體供應系統、供電系統、供熱系統和CAN總線，打開控制電腦上的監控軟件，先進行冷態測試（在不加熱的情況下進行），檢查第一傳感器組中的溫度、壓力、轉速、振動等傳感器是否正常，檢查發動機上的氣體管路和閥門開關是否正常，冷態測試完畢后打開電控加熱爐，給斯特林發動機的熱頭加熱，發動機控制器通過第一傳感器組檢測溫度，達到設定值時發送命令到變頻器，打開發電機，帶動發動機旋轉，同時打開高壓氣瓶向發動機腔體加壓，隨著溫度的逐漸升高，發動機轉速不斷增加，超過臨界轉速時開始帶動發電機發電。
工作過程中發動機控制器會不斷采集測量各種傳感器數據，通過CAN總線獲取其它子系統的工作狀態，并做出相應的控制動作，調整發動機達到最佳工作狀態。控制電腦上的調試軟件通過CAN總線收集發電系統和各個子系統的工作參數，保存到數據庫中。正常情況不需要人工干預，控制系統自動完成所有的發動機性能檢測工作，必要時可由操作員發送控制命令，改變設備的工作狀態
本實用新型使用電控加熱爐做熱源，代替從聚焦后的太陽吸收熱量，從而不會受到天氣、時間等因素的影響，同時便于對功率進行調節，使用獨立的供氣系統，在發動機進入工作狀態后通過高壓氣瓶向工作腔內加壓，提高工作效率，在發動機停機時向低壓氣瓶排氣，降低氣缸內壓力，既能保證下次開機時順利啟動，又能有效延長發動機密封件的使用壽命，使用變頻器連接異步發電機，變頻器可以控制電機的啟動電流，調整電機的功率，減少對電網的沖擊，控制電機的轉速，實現電機的平滑加減速，讓整個系統更加安全，試驗臺采用總線通訊的方式，各個子系統相互獨立，又相互聯系，易于擴展，方便維護。
盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。