Устройство для стабилизации частоты генератора переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и) 1 005259 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07. 12.79 (21) 2849559/24-07

t$1)hh.Кд 3 с присоединением заявки ¹

Н 02 Р 9/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (? 3) Приоритет

Опубликовано 1503,83. Бюллетень ¹ 10 (33) УДК 621.316. .728:621 ° 313. .322(088.8) Дата опубликования описания 150383 (72) Авторы изобретения

B.Á.Èìåðåëè, В.Т. Молотов, В.П. Степанен (71) Заявитель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Из о брет еи не от но сит ся к электро= технике, а именно к системам автоматической стабилизации частоты генератора переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство стабилизации частоты генератора переменного тока, состоящее из частотоизмерительной схеьы, блока рассогласования, усилителей мощности и исполнительного электромагнитного регулятора. Это устройство осуществляет стабилизацию частоты генератора переменного тока при помощи магнитных усилителей, управляеьых сигналами рассогласования, вырабатываемями балансным частотным дискриминатором. Выход магнитных усилителей соединен с электромагнитным регулятором, управляющим карбюратором двигателя внутреннего сгорания, причем вал двигателя соединен с валом ротора генератора переменного тока.g 1 .

Недостатками этого устройства являются сложность устройства, использование в нем сложных и доротостоя-; щих магнитных усилителей, большое потребление электроэнергии управляющими элементами, большая величина зо,ны нечувствительности устройства,.а также большое время установления стабильного режима системы пОсле воз-, действия на нее кратковременных воз5 мущеннй

Известно также устройство для стабилизации частоты генератора перемен- . ного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания, содержащее час« тоточувствительный элемент, фаэочувствительный усилитель, импульсные выходные устройства и.исполнительный .электродвигатель 1,21.

Однако в этом устройстве чувствительный элемент выполнен в виде моста с резонансным контуром в одном плече. Недостатком такой схеьы является то, что на выход моста приходит сигнал помехи, обусловленный высшими гармоническими. составляющими входного напряжения. Это приводит к снижению точности регулирования частоты.

Наиболее близким no технической . сущности к изобретению является устройство для стабилизации частоты генератора переменного тока, содержащее частоточувствительный элемент с четырехплечим мостом, ди4 ференцирующей цепочкой и мультивибратором, причем в одну диагональ моста включен.дросЗ0 :ель, а в другую через диоды - входы, 1005259

65 усилителей, выполняющих и функции блоков рассогласования, и выходы мультивибратора, вход которого через. дифференцирующую цепочку и диод подключен к плечу моста, образованному резистором. Устройство также содержит исполнительный элемент регулятора подачи топлива ) 3).

Однако это устройство достаточно сложно и имеет большое время переходных процессов после воздействия крат- 10 ковременных возмущений.

Целью изобретения является упрощение устройства, а также уменьшение времени переходных процессов при кратковременных возмущениях. . 15

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем частотоиэмерительную схему, выход которой связан с входом блока рассогласования, и усилители мощности, входы ко- щ торых подключены к выходу блока рас- согласования, а выходы — к исполнительным элементам подачи топлива, частотоизмерительная схема состоит иэ .ключевого транзисторного фазового 25 детектора и фаэовращателя, причем коллектор транзистора ключевого фазового детектора подключен к зажиму для подключения на напряжение генератора, база этого транзистора соеди- 30 нена с выходом фазовращателя, вход которого подключен к зажиму для подключения на напряжение генератора, а блок рассогласования выполнен в виде управляемого мультивибратора с переменной скважностью выходных импульсов.

Кроме того, с целью устранения автоколебаний устройство снабжено параллельной RC-цепью, включенной между выходом частотоиэмерительной схем и входом блока рассогласования.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — временные диаграммы, по-, 45 ясняющие его работу.

Устройство состоит из фазовращате ля 1, соединенного со входом ключевого фазового детектора 2, причем выход генератора переменного тока через со. гласующий резистор соединен с коллектором транзистора ключевого фазового детектора 2.

Выход генератора соединен также со входом фазовращателя 1. Выход ключевого фазового детектора 2 соединен со 5 входом усилителя постоянного тока 3, выход которого соединен через параллельную RС-цепь 4 со входом блока рассогласования 5. Выход блока рассогласования 5 соединен со входом 60 усилителя тока управления б, выход которого соединен со входом ключевого усилителя мощности 7. Выход ключевого усилителя мощности 7 соединен с электромагнитным исполнительным элементом управления 8 подачи топли- ва. Выход ключевого усилителя мощности 7 дополнительно соединен со входом ключевого усилителя мощности 9, выход которого соединен с электромагнитным исполнительным элементом управления 10 подачи топлива.

Работа-устройства.

На вход фазовращателя 1 (точка A) поступает синусоидальный сигнал с выхода генератора переменного тока.

В фазовращателе 1 этот сигнал разворачивается по фазе на 90 (в отставание) и поступает на базу транзистора ключевого фазового детектора 2 (точка Б). Питание коллекторной цепи ключевого фазового детектора 2 осуществляется также сигналом генератора, но с фазой Ор; При этом на выходе ключевого фазового детектора 2 (точки В и Г) вырабатывается постоянное напряжение, полярность и амплитуда которого .зависят от величины отклонения частоты генератора от номинальной, на которую настроен фазовращатель 1.

Постоянное напряжение с выхода ключевого фазового детектора 2 через усилитель постоянного тока 3 и параг лельную RC-цепь 4 поступает на вход блока рассогласования 5 (точка g).

Если частота генератора равна номинальной, то блок рассогласования, работающий в этом случае в режиме симметричного мультивибратора, вырабатывает два разнополярных сигнала одинаковой длительности. Эти сигналы поступают через усилитель тока управления 6 (точка E) на вход ключевого усилителя мощности 7 (точка У(). Электромагнитный исполнительный элемент управления 8 (точка И) срабатывает только при подаче на вход усилителя мощности 7 сигнала одной полярности, выработанного блоком рассогласования

5. Когда же блок рассогласования вырабатывает сигнал другой полярности, то срабатывает электромагнитный исполнительный элемент управления 10, получая ток от ключевого усилителя мощности 9 .(точка K):.

Так как двигатель внутреннего сгорания обладает большой инерционностью при изменении количества оборотов в минуту по сравнению с частотой сле- дования сигналов управления от устройства стабилизации частоты генератора пере-; менного тбка,то непрерывно чередующиеся сигналы управления на повышение и понижение оборотов двигателя внутреннего сгорания поддерживают эти обороты в заданных пределах.

При отклонении оборотов двигателя от номинальных также изменится и частота генератора переменного тока.

Блок рассогласования 5 в этом случае начинает работать в режиме несимметричного мультивибратора с пропорцио1005259 нальным изменением скважности выходных сигналов. Это, в свою.очередь, вызывает преобладающую отработку одного из электромагнитных элементов управления и, следовательно, изменение оборотов двигателя внутреннего сгорания в нужном направлении. устройство значительно повышает точность стабилизации частоты генератора переменного тока, устраняет

-возможность появления автоколебаний в системе управления, позволяет уменьшить величину зоны нечувствительности системи управления. Устройство по предлагаемой схеме значительно проще в конструктивном исполнении.

Формула изобретения

1. Устройство для стабилизации частоты генератора переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания, содержащее частотоизмерительную схему, выход которой связан с входом блока рассогласования, и .усилитель мощности, входы которых подключены к выходу блока рассогласования, а выходы — к исполнительным элементам подачи топлива, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

% упрощения устройства и уменьшения . времени переходных процессов при кратковременных возмущениях, частотоизмерительная схема состоит иэ ключевого транзисторного фазового

5 детектора и фазовращателя, причем коллектор транзистора ключевого фазового детектора подключен к зажиму для подключения на напряжение генератора, база этого транзистора соеди10. иена с выходом фазовращателя, вход которого-подключен к зажиму для подключения на напряжение генератора, а, блок рассогласования выполнен в виде управляемого мультивибратора с переменной скважинностью выходных импульсов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью устранения автоколебаний, оно снабжено

2О параллельной RC-цепью, включенной между выходом частотоизмерительной ,схемам и входом блока рассогласования.

Источники информации, 2д принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

Р 262229, кл. H 02 Р 7/34, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

В 237232, кл. Н 02.P 9/04, 1966.

-3.. Авторское свидетельство СССР В 525218, кл. Н 02 P 9/04, 1974.

1005259

Составитель К. Фотина

Редактор.М.Петрова Техред A.À÷ Корректор С.Шекмар.

Заказ 1922/75 Тираж 685 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская "наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4