Тренажер оператора энергетического объекта Советский патент 1978 года по МПК G09B9/00 

1

Изобретение относится к техшгческим средствам обучения, а .именно обучешм оператора энергетического объекта профессиональным г1авь кам по управлению двигателем внутреннего сгораш1Я.

Один из изве.стньтх тренажеров оператора э} ергетического объекта содержит прибор индикации спидометр, приводимый во Bpaniemie электродвигателем, изменяющим частоту вра10.е1-шя с помощью установленного в цепь питания последовательно с электродвигателем переменного резистора, связанного с педалью акселератора 1 J.

Недостатками этого тренажера являются нестабильные показания приоора индикация прификсированном положении органа подачи топлива - педали акселератора - и колеба. ниях питающего напряжения, температурных изменениях - окружающей среды, нестабильном нагрузочном моменте на валу при водного электродвигателя. Номинальная рассеиваемая мощность перемещенного резистора должна быть не менее потребляемой мощности приводного электродвигателя, В случае применения такой схемы в

тренажере, икгатирующем работу малоцплиндрового дизельного двигателя вн треннего сгорагаш с суш.ественноп неравномерностью вращеш-1Я коленчатого вала, стрел.ка прибора индикации (тахометра) из-за плавной частоты вращения приводного элек.тродвигателя не икюет характерных коле..багаш (явление живой стрелки ио-за крутильных колебаний и вибраций корпуса прибора при работе двигателя). Кроме того, в тренажере отсутствует имитация контроля давления и температуры масла или воды, тока аккумуляторной батареи и изменения этих параметров при запуске двигателя.

Наиболее близким к изобретени о техническим решением является треналсер оператора энергетического объекта, содержащий блок ручного управления, соединенньй с блоком представления изучаемых параметров и со стабилизатором напряжешж, подк.шоченным к электродвигателю, связанноNjy с датчиком оборотов, ВЫХОДЫ которого соединены с блоком представления изучае. мьтх параметров и с выпрямителем 2 .

Этот тренажер харакгеризуегся неетабнльностью показаний спидометра (тахометра) при изменении наяражения питания или темперагуры, недостаточной досаювернсютью имитации показаний контрольно-измерительных приборов - амперметр показывает только ток заряда аккумуляторной батареи., не указывая о разряде перед запуском, указатель давпедаш маспа указывает номинап1гное давление сразу после нажатия кнопки статора до запуска двигателя, измеритель оборотов двигателя не имитирует явления стрелки .отключение статора возможно сразу же после Haxia-ntH кнопки до надежного запуска двигателя и установки , определенных мит1мальных пусковых оборотов , реостат в цепи якоря приводного электродвигателя имеет мощность .не менее потребляемой МОЕШОСТИ электродвигателя.

Все это эффективность обучения проффесиональным навыкам оператора энергетического объекта.

Целью изобретения явпяетоя повышение точности обучения профессиональным навыкам оператора энергетического объекта.

Достигается это тем, что тренажер содержит блок фильтрации напряжения, связанный с блоком ручного управления, выпрямителем и стабилизатором напряжения, и пороговый блок, включенный параллельно электродвигателю и соединенный с блоком ручного управления и с бло15ом представления изучаемых параметров.

На 4Mr. 1 изобрая ена притщишшльная электрическая схема;на фиг. 2 изображена блок-схема предлагаемого тренажера.

Блок 1 ручного управления содержит .элементы управления --ключ зажига1-щя, кнопку статора, рукоятку подачи топлива (или педаль акселератора) и другие необходимые органы управления энергетического объекта. В блоке 2 представления изучаемых параметров размешены элементы индикации работы энергетического объекта указатегш температуры систем охлаждения и смазки, давления масла, уровня топлива, амперметр, тахометр или спидометр и другие элементы сигнализации. Стабилизатор напряжения 3 предназначен для стабилиза.ции напряжения гштания электродвигателя 4. Переменный резистор для изменения выходного напряжения стабилизатора 3, вктсц. ченный в измерительную цепь, связан меха нически с органом подачи топлива блока 1 ручного управления. Электродвигатель 4 предназначен для привода во вращение чика оборотов 5 - первичного преобразователя тахометра, выходное напряжение которого поступает на вторичный прибор тахометра в блоке 2 представления изучаемых

параметров и на вт,1прямитель 6 , соединенный- с блоком 7 фильтрации напряжения, содержащим изменяемую с помощью механической связи от РУКОНТ1Ш подачи топлива емкость. Выходное напряжение блока 7 фильпрашш напряжения поступает на измерительную часть стабилизатора напрянсения 3. Параллельно якорю электродвигателя 4 вктсм чек пороговый блок 8, содержащий выходj ное репе и пороговый узел для определения момента достижения скорости вращения вапа до определенной минимальной величины устойчивых оборотов ДБИгател5 к внутреннего сгорания. Выходное реле обеспечивает

5 включе ше указателя датчика давления масла и изменение показавши амперметра, а таюке щунтирование кнопки включения стартера в блоке 1 ручного управле шя.

0Напряжение поступает в схему

через предохранитель 9, размыкаюишй контакт реле 10, амперметр 11 имитации тока аккумуляторной батареи до замка зажигания 12. Указатель 13 температуры мае-

ла и указатель 14 уровня топлива включены в схему последовательно с резисторами 15 ,16, определяющими отклонение стрелок указателей на ноиинаотьные величины. Указатель 17 давления масла и его резис тор 18 включены в схему через замыкаю-: щий контакт реле 10. Последовательно с кнопкой включения стартера 1 9 включена обмотка реле 20, а кнопка защунтирована замыкающим контактом реле 10. Питание

стабилизатора напряжения 3 производится через замыкающий контакт реле 20, На вы-« ходе стабилизатора 3 включен электродвигатель 4 привода дат1шка оборотов 5, сое диненного Электрическинапряжением трехфазного тока с вторичным прибором тахометра 21, и пороговый узел 22, на выходе которого включена обмотка реле 10. Иэ мерительная цепь стабилизатора напряжения состоит из резистора 23 ограничения -максимальной скорости электродвигателя 4 и . переменного, резистора 24, связанного с рукояткой управления подачи топлива и изменя рщего скорость вращения электродвигад тепй 4« Мощность рассеяния переменного резистора 24 незначительна и определяется только входным сопротивлением измерительной пепи стабилизатора. Параллельно переменному резистору 2 4 в схему стабили5 затора напряжение. 3 подается выпрямленное выпрямителем 6 напряжение датчика оборотов 5. Для подавления пульсацш, на выходе выпрямителя 6 через выключатели 25, связанные с рукояткой подачи топйива, включены . конденсаторы 26. Резистор 27, определякшшй имитацию тока заря-, да аккумуляторной батареи, подключен к амперметру 11 через контакт реле Ю. При включении замка зажигания i 2 получают питание указатель 13 температуры масла и указатель 14 уровня топлива. Ток указателя температуры, определяемьй ве; личиной резистора 15, и ток указателя 14 уровня топлива, определяемый величиной резистора 16, вызывают отклонение стрелок приборов, имитируя измерение температуры масла и уровня топлива, а также вызывают отклонение стрелки амперметра 11 в направлении, соответствующем режиму разряда аккумуляторной батареи. Отклоне кие стрелки амперметра при имитации тока разряда аккумуляторной батареи может быть увеличено подключением дополнительного резистора в цепь после замка зажигания. При включешт кнопки стартера 1 9 сра батывает реле 20 и своим замыкающим контактом подает напряжение на стабилизатор напряжения 3. На выходе стабилизатора появляется напрянсение, которое раз гоняет электродвигатель 4 до скорости, определяемой положением переменного резистора 24, связавшего с рукояткой подачи топлива. При изменении положения рукоятки подачи топлива изменяется выходное напр жение стабилизатора, что приводит к изменению частоты вращения электродвигателя 4 и к изменению показаний вторичного прибо ра-тахометра 21. При неизменном положе-г НИИ рукоятки подачи топлива стабилизатор напряжения 3 выполняет свою основную функцию - при изменении питающего напряхсения под действием изменегаш окрулсающей температуры и при нестабильном нагру зочном моменте на валу электродвигателя 4 изменяет напряжение на выходе стабилизатора 3 таким образом, чтобы капряжекие на выходе выпрямителя 6, а сэначит показания тахометра, остались неизменными. При достижении валом электродвигателя 4 определенных оборотов, при которых тахометр показывает минимальные устойчивы обороты/1вигателя, напряжение на выходе стабилизатора достигает величины, на кото рую настроен пороговый узел 22. На выхо де порогового узла появляется напрян ение достаточное для срабатывания реле 10. За мыкающий контакт реле 10 шунтирует кнопку стартера 19, обеспечивая питание обмотки рел 20, что позволяет отпускать ifflcraty стартера только после надежного запуска двигателя. Контакты реле 10 в цепи амперметра 11 переключают амперметр таким образом, что ток, определяемый резисторо . .. 27, начинает течь, в направлении прямого включения. Стрелка отклоняется в проткво- положную сторону, показывая ток зарядки аккумуляторной батареи. Замыкающий контакт реле 10 в цепи указателя 17 давления масла замыкает цепь, что вызывает отклонение стрелки прибора, имитируя но минальное давление масла работающего двигателя. Напряжение на выходе выпрямителя 6, например мостового трехфазного выпрямителя, содержит пульсации, которые приводят к пульсациям напряжения на выходе стабилизатора 3, что, влияя на электродвигатель 4, вызывает колебания стрелки тахометра около среднего положени: (явление живой стрелки). Эти пульсации сглаживаются емкостью, величина которой зависит 01 изменения количества конденсаторов 26, подключаемых параллеа|ьно выходу выпрямителя приводом, связашштм с рукояткой, подачи топлива. При малой скорости вращения электродвигателя 4 и соответственном положенго рукоятки подачи топлива выключатели 25, связанные мехашгчески: с рукояткой, оказываются разомкHyTbiNtH. Это приводит к возрастанию пуль.сации и к больщим колебаниям стрелки вторичного прибора 21 тахометра. При по вышенют скорости последовательным включением выключателей увеличивается сум,марная емкость конденсаторов, что приводит к уменьшению колебашй стрелки и ими-танки уменьи:е1шя крутильных колеба1Ц1й вала двигателя внутреннего сгорания в зависимости от уБеличени:я числа оборотов. При установке рукоятки подачи топлива в положение, соответствующее прекращению подачи, на выходе стабилизатора 3 Напряжение понижается ниже, напряжения, соответствующего минимально устойчивым оборотам. На выходе порогового узла 22 на- прях е1щепропадает и реле 10 переходит в отключенное состояние. Замыкающий контакт реле 10 в цепи реле стартера 2 О размыкается, реле стартера отключается, его замыкающий контакт С1гамает питание со стабилизатора напряжения 3. Напряжение на выходе стабилизатора пропадает, элек1-.. родвигатель 4 останавливае1ч:;я, тахометр показывает остановку двигателя. Замыкающий контакт реле 10 разрывает цепь указателя 17 давления масла, который показывает отсутствие давления MacJia после останова двигателя. Контакты репе 10 в цепи амперметра 11 имитации то1ш аккумуляторной батареи .переключаются таким образом, что ток по амперметру начинает течь . в o6pfiTHOM направлении. Стрелка прибора изменяет направле ше отклонения и показывает разряд аккумуляторной батареи. Указатель 13 TeNfneparypbi масла и указатель 14 уровня топлива продолжают показывать температуру масла и уровня топлива.

Предлагаемый- тренажер может- быть использован для качественного обучения операторов двигателей передвижных агрегатов питания буровых установок, строительных объектов, специальных транспортных маиган, мотористов морских и реч11ых судов, мотористов передвижных агрегатов питания в сельском хозяйстве, в системах электроснабжения отдаленных районов и в других энергетических объектах. Нз -за наличия более полной имитации управления и контроля параметров двигателя повышается точность обучет1я профессиональным навыкам оператора энергетического объекта, устраняется необходимость дополнительного переобучения оператора на реальном объекте, а значит, исключается дополнительный расход ресурса двигателя и топ.гшва, что дает экономию в народном хозяйстве.

Формула изобретения Тренажер оператора энергетического объекта, содержащий блок ручного управле-

ния, соединенный с блоком представления изучаемых параметров и со стабилизатором нагфяжения, подключенным к электродвигателю, связанному с датчиком оборотов, выходы которого соединены с блоком представления изучаемых параметров и с выпрямителем, отличающийся тем, что с целью повышения точности обучения профессиональным навыкам, онсодержит блок фильтрации напряжения, связанный с блoкc v ручного управления, выпрямителем и стабилизатором напряжения, и пороговый блок, включенный параллельно электродвигателю и соедине1теый с блоком ручного управления и с блоком, представления изучаемых пара метров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Великобритании № 132527О, М. кл G09 В 9/04, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 195226, М.кл Сг 09/В 9/04, 1965.

Фиг.г