УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК Российский патент 2000 года по МПК G01R31/34 H02P9/00 

Изобретение относится к диагностическому оборудованию и может быть использовано для диагностирования генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторными батареями.

Известен прибор для проверки электрооборудования Э-214, в котором в качестве нагрузки генератора при его испытании используется реостат, что ограничивает мощность испытываемых генераторов и не всегда позволяет испытать генератор в режиме полной нагрузки, тем самым снижается применяемость прибора и достоверность испытаний.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является автотестер К-484, содержащий для проверки генераторных установок вольтметр, тахометр и амперметр с датчиком тока. Однако для обеспечения нагрузки на генератор данный прибор предусматривает включение потребителей, устанавливаемых на автомобиле, что также не обеспечивает полной нагрузки на генератор и испытание последнего в режиме полной мощности.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей устройства и повышение достоверности испытаний генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторной батареей.

Решение поставленной задачи достигается тем, что дополнительно введены диод, силовой и управляющий транзисторы, два резистора и потенциометр, причем катод диода соединен с коллектором силового транзистора и двумя выводами резисторов, другие выводы резисторов соединены с базами транзисторов. Коллектор управляющего транзистора соединен с базой силового транзистора, а эмиттеры транзисторов с одним выводом потенциометра и минусовым (массовым) проводом устройства. Второй вывод потенциометра соединен с базой управляющего транзистора. Анод диода соединен с проводом "Ш" устройства и при испытании генераторной установки подключается к клемме "Ш" регулятор напряжения.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается введением дополнительных элементов и схемой их подключения, а именно: диода, силового и управляющего транзисторов, двух резисторов и потенциометра. Катод диода соединен с коллектором силового транзистора и двумя выводами резисторов, другие выводы резисторов соединены с базами транзисторов. Коллектор управляющего транзистора соединен с базой силового транзистора, а эмиттеры транзисторов соединены с одним выводом потенциометра и минусовым (массовым) проводом устройства. Второй вывод потенциометра соединен с базой управляющего транзистора. Анод диода соединен с проводом "Ш" устройства и при испытании генераторной установки подключается к клемме "Ш" регулятора напряжения, что позволяет регулировать напряжение генератора при испытаниях и сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Способность заявляемого устройства при испытании генераторов изменять напряжение последнего позволяет в качестве нагрузки генератора использовать аккумуляторную батарею, так как при небольшом увеличении напряжения генератора выше номинального сильно увеличивается ток аккумуляторной батареи, а соответственно, и ток нагрузки генератора. Мощность генератора (D_г) при испытании определяется по формуле:
P_г = U_гI_г
где U_г - напряжение генератора;
I_г - ток генератора (в основном ток заряда батареи).

В данном случае используется способность аккумуляторной батареи выдерживать десятикратные кратковременные перегрузки по току, что расширяет применяемость устройства, так как позволяет обеспечить нагрузку на генератор, и повышает достоверность испытаний, так как позволяет испытывать генератор в режиме полной нагрузки. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "существенные отличия".

На чертеже показана схема подключения устройства к генераторной установке при ее испытании.

Устройство 1 содержит тахометр 2, вольтметр 3, амперметр 4 с датчиком тока 5, диод 6, катод которого соединен с коллектором силового транзистора 7 и двумя выводами резисторов 8 и 9, управляющий транзистор 10, коллектор которого соединен с базой транзистора 7, и потенциометр 11, один вывод которого соединен с базой транзистора 10, а другой - с эмиттерами транзисторов 7 и 10 и минусовым (массовым) проводом устройства. Другие выводы резисторов 8 и 9 соединены соответственно с базами транзисторов 7 и 10. Анод диода 6 соединен с проводом "Ш" устройства.

При испытании генераторной установки устройство подключается к последней следующим образом: тахометр 2 через провод "Пр" устройства 1 к прерывателю распределителя 12, вольтметр 3 через провод "+" устройства 1 к плюсовому выводу генератора 13, датчик 5 амперметра 4 устанавливается на плюсовой провод генератора 13, обхватывая провод своими зажимами. Провод "Ш" устройства подключается к клемме "Ш" регулятора напряжения 14, который подключен последовательно с обмоткой возбуждения 15 генератора 13 к аккумуляторной батарее 17 через выключатель 18 и амперметр 16. Плюсовой вывод генератора 13 через амперметр 16 соединен с аккумуляторной батареей 17.

Устройство для испытания генераторных установок позволяет испытывать генератор и регулятор напряжения. Генератор испытывается в двух режимах: на начало отдачи и в режиме полной нагрузки (мощности).

В первом режиме измеряется частота вращения ротора генератора, при которой генератор развивает номинальное напряжение без нагрузки. В этом случае в устройстве 1 используется лишь тахометр 2 и вольтметр 3. Для исключения нагрузки генератора отсоединяется провод плюсового вывода генератора 13. Потенциометр 11 выводится в крайнее положение, соответствующее его максимальному сопротивлению, и запускается двигатель, от которого вращается генератор. В этом случае контакты выключателя 18 замкнуты и через диод 6 и резистор 9 на базу управляющего транзистора 10 подается напряжение, обеспечивающее его полное открытие. Силовой транзистор 7 при этом будет полностью закрыт, так как за счет большого падения напряжения на резисторе 8 при протекании тока открытого транзистора 10 потенциал его базы будет равен нулю. Закрытый силовой транзистор 7 не оказывает влияния на работу регулятора напряжения.

При плавном увеличении частоты вращения ротора генератора увеличивается его напряжение до номинального (контролируется по вольтметру 3) и измеряется частота начала отдачи с помощью тахометра 2.

В режиме полной нагрузки обратно подключается провод к плюсовому выводу генератора 13 и измеряется частота вращения ротора генератора, при которой генератор обеспечивает полную мощность. При данном испытании используются тахометр 2, вольтметр 3 и амперметр 4 с датчиком тока 5. Испытания проводят следующим образом. Пускается двигатель и при плавном увеличении частоты вращения ротора генератора 13 одновременно увеличивается нагрузка на генератор уменьшением сопротивления потенциометра 11, который плавно выводится из крайнего положения. Уменьшение сопротивления потенциометра 11 приводит к призакрыванию управляющего транзистора 10 и открыванию силового транзистора 7. Силовой транзистор 7 начинает шунтировать выходной транзистор регулятора напряжения 14, напряжение генератора повышается, что приводит к увеличению тока заряда аккумуляторной батареи 17 и тока нагрузки генератора 13. Диод 6 служит для исключения совместного влияния силового транзистора 7 и регулятора напряжения 14. Измерение частоты происходит в момент достижения генератором полной мощности, которая определяется по формуле:
P_г = U_гI_г
При испытании регулятора напряжения измеряется напряжение генератора, поддерживаемое регулятором напряжения, в этом случае потенциометр 11 выводится в крайнее положение, соответствующее его максимальному сопротивлению (как при испытании генератора на начало отдачи) для исключения влияния устройства 1 на регулятор напряжения 14.

Таким образом предлагаемое устройство для испытания генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторными батареями, позволяет обеспечить полную нагрузку на генератор (испытывать генератор в режиме полной мощности), что расширяет его применяемость и повышает достоверность проверок. Кроме того, в устройстве не требуется дополнительных реостатов для обеспечения нагрузок на генератор, что упрощает его схему и конструкцию.

Изобретение может быть использовано для диагностирования генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторными батареями. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства и повышении достоверности испытаний генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторной батареей. Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство дополнительно введены диод, силовой и управляющий транзисторы, два резистора и потенциометр, причем катод диода соединен с коллектором силового транзистора и двумя выводами резисторов, другие выводы резисторов соединены с базами транзисторов. Коллектор управляющего транзистора соединен с базой силового транзистора, а эмиттеры транзисторов соединены с одним выводом потенциометра и минусовым (массовым) проводом устройства. Второй вывод потенциометра соединен с базой управляющего транзистора. Анод диода соединен с проводом "Ш" устройства. 1 ил.

Устройство для испытания генераторных установок, содержащее вольтметр, тахометр и амперметр с датчиком тока, отличающееся тем, что в него дополнительно введены диод, силовой и управляющий транзисторы, два резистора и потенциометр, причем катод диода соединен с коллектором силового транзистора и двумя выводами резисторов, другие вывод резисторов соединены с базами транзисторов, а коллектор управляющего транзистора соединен с базой силового транзистора, а эмиттеры транзисторов соединены с одним выводом потенциометра и минусовым (массовым) проводом устройства, при этом второй вывод потенциометра соединен с базой управляющего транзистора, а анод диода соединен с проводом "Ш" устройства.