ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ БЕЗМОТОРНЫЙ СТЕНД Советский патент 1968 года по МПК F02M65/00 

Известны безмоторные стенды для испытания топливорегулирующей аппаратуры авиадвигателей с обратной связью, выполненные на базе электроприводов типа «генератор - двигатель и элементов аналоговой вычислительной техники.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что позволяет повысить динамическую точность и ускорить процесс перехода от одного типа испытуемой аппаратуры к другому.

В нем выходы датчиков через импульсные усилители подсоединены к соответствующим входам системы приведения, выход каждого канала которой через свой операционный усилитель подключен ко входу суммирующего усилителя, формирующего суммарный сигнал управления электроприводом стенда, а выход суммирующего усилителя подсоединен ко входу тиристорного преобразователя. При этом система приведения статической характеристики стенда к статическим характеристикам испытуемой аппаратуры содержит три автономных канала (по числу датчиков), каждый из которых состоит из последовательно соединенных двоичного триггерного счетчика, блока прецизионных делителей напряжения, коммутатора выбора цепи прецизионных делителей, соответствующей испытуемому типу аппаратуры, и общего для всех каналов устройства управления коммутаторами.

Функциональная схема предлагаемого стенда приведена на чертеже. В состав стенда входят: электродвигатель / постоянного тока с независимым возбуледением, приводящим во вращение приводную рессору испытуемого топливного агрегата 2; тиристорный преобразователь напряжения 3,

обеспечивающий выработку сигналов управления, подаваемых в якорную обмотку электродвигателя, и содерл ащий блок 4 магнитных делителей, блок 5 тиристоров, устройства пилообразного напряжения 6 и фазосмещения 7; датчики оборотов 8 приводной рессоры, давления 9 и расхода 10 топлива; импульсные усилители-формирователи 11, 12, 13; система М приведения статической характеристики стенда к статическим характеристикам испытуемой аппаратуры по давлению, расходу и оборотам, собранная соответственно из триггерных двоичных счетчиков 15, 16, 17, блоков 18, 19, 20 прецизионных делителей напряжения, коммутаторов 21, 22, 23. Выбор коммутационных точек последних осуществляется от одного устройства управления 24, состоящего из пульта 25 набора условного номера испытуемой аппаратуры, триггерного регистра 26 и дещифратора 27. Кроме того, в схему стенда

и суммирующий усилитель 31. Для осуществления отрицательной обратной связи от приводного электродвигателя 1 стенда к системе унравления тиристорным преобразователем в якорную цепь двигателя подключены измерители напряжения 32 тока 33, с выхода которых сигналы в виде изменяющихся уровной ианряжеиия ностояниого тока подаются на вход суммирующего усилителя 31.

Основным блоком иреобразователя является блок 5 тиристоров. Он собран ио трехфазной мостовой схеме, в каждом илече которой последовательно-параллельно включено ио два тиристора. Для демпфирования коммутационных перенапряжений, а также для деления прямых и обратных напряжений между последовательно включенными тиристорами параллельно последним включены RC-цепочки.

Блок 4 обеспечивает равномерное распределение нагрузки между параллельно работающими тиристорами и представляет собой систему трансформаторов, собранную из трех тороидальных сердечников с токовыми обмотками, включенными в фазу так, что каладый из них обслуживает сразу два плеча мостовой схемы блока 5.

Управление работой тиристорного преобразователя осуществляется с помощью устройств фазосмещения 7 и иилообразования 6. Первое построено на однофазных трансформаторах, соединенных между собой в трехфазную схему, дросселей и последовательно соединенных с ними емкостей, включенных между трансформаторами входа и выхода. Второе- на блокинг-гёнераторах, работающих в ждущем режиме. Совместная работа устройств фазосмещения и пилообразования иостроена на импульено-фазовом вертикальном принципе. Пилообразное напряжение вырабатывается в виде щести опорных напряжений, сдвинутых на 60 эл. градусов. Когда опорное напряжение становится равным напряжению управляющего сигнала, запускается один из блокинг-генераторов, который выдает импульс на включение соответствующих тиристоров. Устройство пилообразного напряжения обеспечивает поочередный запуск блокинг-генераторов через 60 эл. градусов. Момент включения тиристора определяется фазой управляющего сигнала относительно анодного напряжения блока тиристоров.

Управляющий сигнал на вход тиристориого преобразователя 3 подается с выхода усилителя, на котором суммируются сигналы обратной связи по току и напряжению на якорной обмотке двигателя 1, по скорости вращения цриводной рессоры испытуемого насоса-регулятора, по давлению и расходу топлива. Последние три сигнала подаются с выходов усилителей 30, 29, 28, входы которых через коммутаторы 23, 22, 21 подключены к блокам 20, 19, 18 прецизионных делителей иапряження, управляемых соответственно двоичными триггерными счетчиками 17, 16 15. На эти счетчики через и.мнульсные усилители-формирователи 13, 12, 11 информация ноступает соответственно с датчика оборотов 8 приводной рессоры испытуемого насоса-регулятора, датчика давления 9 и расхода 10. Датчики 8, 9, 10 выполнены на принципе иреобразования нервич-, ных частотных сигналов (частоты синусоидальиого напряжения) в единичный последовательный код. Характерной особенностью построения датчиков но такому принципу является их повыщенная помехоустойчивость р точность.

Работа стенда протекает в следующей последовательности. При изменении оборотов приводного двигателя 1 иснытуемый топливный агрегат 2 изменяет давление и расход топлива в подключенной к нему гидравлической системе стенда. В результате этого с датчиков 8, 9, 10 снимаются сигналы, пропорциональные соответствующим значениям оборотов, давления и расхода. Для ноддержания установнвщихся режимов работы испытуемого топливного агрегата и обеспечения его работы

на переходных режимах в условиях, близких к условиям эксплуатации, электропривод дол-, жеи воспроизводить как можно точнее статические и динамические характеристики авиадвигателя с учетом характерных особенностей

испытуемых агрегатов. С этой целью показания датчиков корректируются применительно к каждому тииу испытуемой аппаратуры. Корректирование производится путем предварительного иреобразования с помощью десятиразрядных двоичных счетчиков 15, 16, 17 единичного последовательного кода, поступающего с датчиков, в параллельный двоичный код, который затем преобразуется на блоках 18, 19, 20 прецизионных делителей напряжения в

уровень напряжения постоянного тока, изменяющегося по законам, обеспечивающим макснл1альное приблилсение характеристик электропривода к характеристикам реального двигателя и испытуемой аппаратуры. В блоках

18, 19, 20 имеется по 31 цени делителей каждая из которых рассчитана на онределенный тип испытуемой аппаратуры. В соответствии с этим типу аппаратуры приписывается свой условный номер от 1 до 31. При

необходимости проведения иснытаний аппаратуры, имеющей, например, условный номер 7 (в двоичной системе счисления 111) на пульте 25, в котором размещается 5 кнопок ручного набора условного номера испытуемой аппаратуры, запускающие одновибраторы, нажимаются 3 кнопки и на регистре 26 набирается число 0111. Это число адресом, по которому с номощью диодного депшфратора 27 и релейно-траизисторных коммутаторов 21,

22, 23 осуществляется нодключение цепей делителей, имеющих условный номер 7, ко входам усилителей 28, 29, 30. Благодаря этому на усилителе 31 формируется суммарный сигнал управления приводом, обеспечивающий закон

ческим характеристикам авиадвигателя и испытуемой аппаратуры.

Предмет изобретения

1. Цифро-аиалоговый безмоторный стенд для испытания топливорегулирующей аппаратуры авиационных двигателей, содержащий электропривод с тиристорным преобразователем упраБляюн 1,его сигнала, датчики давления, расхода топлива и оборотов приводной рессоры испытуемого насоса-регулятора, систему приведения статической характеристики стенда к статическим характеристикам испытуемой аппаратуры по давлению, расходу и оборотам, операционные и импульсные усилители, отличающийся, тем, что, с целью повышения динамической точности и ускорения процесса перехода от одного типа испытуемой аппаратуры к другому, в нем выходы датчиков через импульсные усилители подсоединены к соответствующим входам системы приведения, выход каждого канала которой через свой операционный усилитель подключен ко входу судммирующего усилителя, формирующего суммарный сигнал управления электроприводом стенда, а выход суммирующего усилителя подсоединен ко входу тиристорного преобразователя.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что система приведения статической характеристики стенда к статическим характеристикам испытуемой аппаратуры содержит три автономных канала (по числу датчиков), каждый из которых состоит из последовательно соединенных двоичного триггерного счетчика, блока прецизионных делителей напряжения, коммутатора выбора цепи прецизионных делителей, соответствующей испытуемому типу аппаратуры, и общего для всех каналов устройства управления коммутаторами.