УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК Российский патент 2007 года по МПК G01R31/34 

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

Известно устройство для испытания генераторных установок [патент РФ №2146377, МПК G01R 31/34, Н02Р 9/00, 2000], содержащее вольтметр, тахометр, амперметр с датчиком тока и регулирующее устройство для изменения напряжения генератора, которое шунтирует при испытаниях регулятор напряжения и позволяет увеличить зарядный ток батареи. Последняя используется в качестве нагрузки генератора, мощность (Рг) которого при этом определяется по формуле:

Рг=Uг·Iг,

где Uг - напряжение генератора;

Iг - ток генератора (в основном ток заряда батареи).

Недостатком устройства является то, что оно рассчитано на испытание генераторов, у которых один вывод обмотки возбуждения соединен с плюсовым выводом батареи, а другой - с регулятором напряжения (клемма «Ш»). Однако имеются генераторы, у которых один вывод обмотки возбуждения соединен с корпусом, а другой - с клеммой «Ш» регулятора напряжения.

Технический результат направлен на расширение применяемости устройства при испытании любых типов генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторными батареями.

Технический результат достигается тем, что в устройство для испытания генераторных установок, содержащее вольтметр, тахометр, амперметр с датчиком тока и регулирующее устройство, включающее в себя силовой и управляющий транзисторы и потенциометр, дополнительно введены вторые силовой и управляющий транзисторы и четыре диода, причем силовые транзисторы включены последовательно друг с другом между плюсовым и минусовым проводами устройства, которые при проверке подключаются к бортовой сети автомобиля, управляющие транзисторы соединены последовательно с резисторами нагрузки и включены в базовые цепи силовых транзисторов, базовые цепи управляющих транзисторов, состоящие из последовательно включенных резисторов и разделительных диодов, подключены к средней точке соединения силовых транзисторов и соединены с клеммой «Ш» устройства, которое при испытании генераторной установки подключается к клемме «Ш» регулятора напряжения, один вывод потенциометра соединен с минусовым проводом, а второй через другие разделительные диоды с базами силовых транзисторов.

Отличительным признаком от прототипа является то, что в регулирующее устройство, содержащее один силовой и один управляющий транзисторы и потенциометр, дополнительно введены вторые силовой и управляющий транзисторы и четыре диода, причем силовые транзисторы включены последовательно друг с другом между плюсовым и минусовым проводами устройства, которые при проверке подключаются к бортовой сети автомобиля, управляющие транзисторы соединены последовательно с резисторами нагрузки и включены в базовые цепи силовых транзисторов, базовые цепи управляющих транзисторов, состоящие из последовательно включенных резисторов и разделительных диодов, подключены к средней точке соединения силовых транзисторов и соединены с клеммой «Ш» устройства, которое при испытании генераторной установки подключается к клемме «Ш» регулятора напряжения, один вывод потенциометра соединен с минусовым проводом, а второй через другие разделительные диоды с базами силовых транзисторов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается схемой построения регулирующего устройства, в которое введены дополнительные элементы и изменена схема их включения.

Регулирующее устройство выполнено на двух силовых и двух управляющих транзисторах, четырех диодах и резисторах и потенциометре, причем силовые транзисторы включены последовательно друг с другом между плюсовым и минусовым проводами устройства, которые при проверке подключаются к бортовой сети автомобиля, управляющие транзисторы соединены последовательно с резисторами нагрузки и включены в базовые цепи силовых транзисторов, базовые цепи управляющих транзисторов, состоящие из последовательно включенных резисторов и разделительных диодов, подключены к средней точке соединения силовых транзисторов и соединены с клеммой «Ш» устройства, которое при испытании генераторной установки подключается к клемме «Ш» регулятора напряжения, один вывод потенциометра соединен с минусовым проводом, другой через разделительные диоды с базами силовых транзисторов. Последовательное включение двух силовых транзисторов позволяет регулировать напряжение генераторов с обмотками возбуждения, включенными по разным схемам, что расширяет применяемость устройства.

На фиг.1 показана схема подключения устройства для испытания генераторных установок к генераторной установке, у которой один вывод обмотки возбуждения соединен с плюсовым выводом батареи, а на фиг.2 - схема подключения устройства для испытания генераторных установок к генераторной установке, у которой один вывод обмотки возбуждения соединен с корпусом.

Устройство 1 содержит тахометр 2, вольтметр 3, амперметр 4 с датчиком тока 5, регулирующее устройство 6, включающее в себя силовые транзисторы 7 и 8, включенные последовательно друг с другом между плюсовым и отрицательным проводами устройства, управляющие транзисторы 9 и 10, которые соединены последовательно с резисторами нагрузки 11 и 12 и включены в базовые цепи силовых транзисторов 7 и 8, а базовые цепи управляющих транзисторов 9 и 10, состоящие из последовательно включенных резисторов 13 и 14 и разделительных диодов 15 и 16, подключены к средней точке соединения силовых транзисторов 7 и 8 и соединены с клеммой «Ш» устройства, потенциометр 17, один вывод которого соединен с минусовым проводом, а другой через разделительные диоды 18 и 19 с базами силовых транзисторов 7 и 8.

При испытании генераторной установки устройство подключается к последней следующим образом (фиг.2): тахометр 2 через провод «Пр» устройства 1 к прерывателю распределителя 20, вольтметр 3 через провод «+» устройства 1 к плюсовому выводу генератора 21, датчик 5 амперметра 4 к плюсовому проводу генератора 21, обхватывая провод своими зажимами, провод «Ш» устройства 1 подключается к клемме «Ш» регулятора напряжения 22, который подключен последовательно с обмоткой возбуждения 23 генератора 21 к аккумуляторной батарее 24 через выключатель 25 и амперметр 26. Плюсовой вывод генератора 21 через амперметр 26 соединен с аккумуляторной батареей 24.

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 отсоединяется провод плюсового вывода генератора 21. Потенциометр 17 выводится в крайнее положение, соответствующее его минимальному сопротивлению, и запускается двигатель, от которого вращается генератор 21. В этом случае контакты выключателя 25 будут замкнуты, а силовые транзисторы 7 и 8 будут закрыты и не будут оказывать 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 21 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, потенциометр 17 для изменения напряжения генератора.

При этом состояние управляющих транзисторов 9 и 10 и силовых транзисторов 7 и 8 будет зависеть от схемы подключения обмотки возбуждения генератора.

Если обмотка возбуждения имеет один вывод, соединенный с плюсовым выводом батареи (фиг.1), то на клемме «Ш» регулятора напряжения будет потенциал, близкий к нулевому значению. Этот потенциал через диод 15 и резистор 13 подается на базу управляющего транзистора 9, который в этом случае будет закрыт, что приведет к закрытию силового транзистора. Управляющий транзистор 10 будет открыт, так как его базовый ток будет протекать через резистор 14, диод 16 и через клеммы «Ш» устройства 1 и регулятора напряжения 22 на корпус через открытый выходной транзистор регулятора напряжения 22, поэтому при выводе потенциометра 17 из крайнего положения его сопротивление будет увеличиваться и силовой транзистор 8 будет открываться, и при испытании генераторной установки с такой обмоткой возбуждения при плавном увеличении частоты вращения ротора генератора 21 одновременно увеличивается нагрузка на генератор увеличением сопротивления потенциометра 17. Увеличение сопротивления потенциометра 17 приводит к большему открыванию силового транзистора 8, который начинает шунтировать выходной транзистор регулятора напряжения 22, напряжение генератора повышается, что приводит к увеличению тока заряда аккумуляторной батареи 24 и тока нагрузки генератора 21.

Измерение частоты происходит в момент достижения генератором полной мощности, которая определяется по формуле:

Рг=Uг·Iг,

где Uг - напряжение генератора;

Iг - ток генератора (в основном ток заряда батареи).

Если обмотка возбуждения генератора имеет один вывод, соединенный с корпусом (фиг.2), то на клемме «Ш» регулятора напряжения будет положительный потенциал, близкий к напряжению аккумуляторной батареи. В этом случае управляющий транзистор 10 будет закрыт, исключая базовый ток силового транзистора 8, который также будет закрыт. И, наоборот, управляющий транзистор 9 и силовой транзистор 7 будут открыты, поэтому при испытании генераторной установки с такой обмоткой возбуждения при увеличении сопротивления потенциометра 17 силовой транзистор 7 шунтирует выходной транзистор регулятора напряжения 22, что приводит к увеличению напряжения генератора и его нагрузки.

При этом измерение мощности генератора происходит аналогично, как сказано выше.

При испытании регулятора напряжения измеряется напряжение генератора, поддерживаемое регулятором напряжения. В этом случае потенциометр 17 выводится в крайнее положение, соответствующее его минимальному значению сопротивления (как при испытании генератора на начало отдачи), для исключения влияния устройства 1 на регулятор напряжения 22.

Таким образом, предлагаемое устройство для испытания генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторными батареями, позволяет проверять генераторы с различными схемами подключения обмоток возбуждения, что расширяет его применяемость.

Предложенное изобретение относится к диагностическому оборудованию и может быть использовано для диагностирования генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторными батареями. Технический результат от реализации данного изобретения направлен на расширение применяемости устройства при испытании любых типов генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторными батареями. Устройство для испытания генераторных установок содержит вольтметр, тахометр, амперметр с датчиком тока и регулирующее устройство, включающее в себя силовые и управляющие транзисторы и потенциометр. При этом в состав регулирующего устройства дополнительно введены вторые силовой и управляющий транзисторы и четыре разделительных диода, причем силовые транзисторы включены последовательно друг с другом между плюсовым и минусовым проводами устройства, которые при проверке подключаются к бортовой сети автомобиля, управляющие транзисторы соединены последовательно с резисторами нагрузки и включены в базовые цепи силовых транзисторов, базовые цепи управляющих транзисторов, состоящие из последовательно включенных резисторов и разделительных диодов, подключены к средней точке соединения силовых транзисторов и соединены с клеммой «Ш» устройства, которое при испытании генераторной установки подключается к клемме «Ш» регулятора напряжения, один вывод потенциометра соединен с минусовым проводом, а второй через другие разделительные диоды с базами силовых транзисторов. 2 ил.

Устройство для испытания генераторных установок, содержащее вольтметр, тахометр, амперметр с датчиком тока и регулирующее устройство, включающее в себя силовые и управляющие транзисторы и потенциометр, отличающееся тем, что в регулирующее устройство дополнительно введены вторые силовой и управляющий транзисторы и четыре разделительных диода, причем силовые транзисторы включены последовательно друг с другом между плюсовым и минусовым проводами устройства, которые при проверке подключаются к бортовой сети автомобиля, управляющие транзисторы соединены последовательно с резисторами нагрузки и включены в базовые цепи силовых транзисторов, базовые цепи управляющих транзисторов, состоящие из последовательно включенных резисторов и разделительных диодов, подключены к средней точке соединения силовых транзисторов и соединены с клеммой «Ш» устройства, которое при испытании генераторной установки подключается к клемме «Ш» регулятора напряжения, один вывод потенциометра соединен с минусовым проводом, а второй через другие разделительные диоды с базами силовых транзисторов.