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

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(Щ М. Ки.ф с присоединением заявки Мо Н 02 Р 9/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 1503,83. Бюллетень Йо 10 3 УДК 621,316. 728 621 313 .322(088.8) Дата опубликования описания 150383.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретеиие относится 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 схеьв, 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 тока1.Недостатками этого устройства являются сложность устройства, использование в нем сложных и доротостоя-; щих магнитных усилителей, большое потребление электроэнергии управляющими элементами, большая величина зо,ны нечувсувительностн устройства,.а также большое время установлениястабильного режима системы пОсле воз,действия на нее кратковременных воз мущенийИзвестно также устройство для стабилизации частоты генератора перемен- .ного тока с приводом от двигателявнутреннего сгорания, содержащее частоточувствительный 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 приходитсигнал помехи, обусловленный высшимигармоническими, составляющими входногонапряжения, Это приводит к снижениюточности регулирования частоты.Наиболее близким по технической. сущности к изобретению является устройство для стабилизации частоты ге нератора переменного тока, содержащеечастоточувствительный элемент с четырехплечим мостом, дифференцирующейцепочкой и мультивибратором, причемв одну диагональ моста включен.дрос :ель, а в другую через диоды - входы, 100525965 усилителей, выполняющих и функцииблоков рассогласования, и выходымультивибратора, вход которого черездифференцирующую цепочку и диод подключен к плечу моста, образованномурезистором. Устройство также содержит исполнительный элемент регулятора подачи топлива ) 31.Однако это устройство достаточносложно и имеет большое время переходных процессов после воздействия кратковременных возмущений.Целью изобретения является упрощение устройства, а также уменьшениевремени переходных процессов прикратковременных возмущениях. . 15Указанная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем частотоиэмерительную схему, выход которойсвязан с входом блока рассогласования, и усилители мощности, входы ко Оторых подключены к выходу блока рас-согласования, а выходы - к исполнительным элементам подачи топлива,частотоизмерительная схема состоитиэ,ключевого транзисторного фазового 25детектора и фаэовращателя, причемколлектор транзистора ключевого Фазового детектора подключен к зажимудля подключения на напряжение генератора, база этого транзистора соеди. ЗОнена с выходом фазовращателя, входкоторого подключен к зажиму дляподключения на напряжение генератора,а блок рассогласования выполнен в виде управляемого мультивибратора спеременной скважностью выходных импульсов.Кроме того, с целью устраненияавтоколебаний устройство снабжено параллельной ВС-цепью, включенной между выходом частотоиэмерительной схеж и входом блока рассогласования.На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства,на фиг.2 - временные диаграммы, по-, 45ясняющие его работу.Устройство состоит из фазовращателя 1, соединенного со входом ключевого фазового детектора 2, причем выходгенератора переменного тока через согласующий резистор соединен с коллектором транзистора ключевого фазовогодетектора 2,Выход генератора соединен также совходом фазовращателя 1. Выход ключевого фазового детектора 2 соединен со 5входом усилителя постоянного тока 3,выход которого соединен через параллельную ВС-цепь 4 со входом блокарассогласования 5. Выход блока рассогласования 5 соединен со входом 60усилителя тока управления б, выходкоторого соединен со входом ключевого усилителя мощности 7. Выход ключевого усилителя мощности 7 соединенс 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 А) поступает синусоидальный сигнал с выхода генератора переменного тока, В Фазовращателе 1 этот сигнал разворачивается по фазе на 90 ф(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 ВС-цепь 4 поступает на вход блока рассогласования 5 (точка Д).Если частота генератора равна номинальной, то блок рассогласования, работающий в этом случае в режиме симметричного мультивибратора, вырабатывает дваразнополярных сигнала одинаковой длительности, Эти сигналы поступают через усилитель тока управления б (точка Б) 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 К):.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 ичастота генератора переменного тока.Блок рассогласования 5 в этом случае начинает работать в режиме несимметричного мультивибратора с пропорциональным 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 системю управления. Устройство по предлагаемой схеме значительно проще в конструктивном исполнении.Формула изобретения1. 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 уменьшениявремени переходных процессов прикратковременных возмущениях, частотоизмерительная схема состоит иэключевого транзисторного фазового 5 детектора и фазовращателя, причемколлектор транзистора ключевого фазового детектора подключен к зажимудля подключения на напряжение генератора, база этого транзистора соеди. иена с выходом фазовращателя, входкоторого подключен к зажиму для подключения на напряжение генератора, а, блок рассогласования выполнен в видеуправляемого мультивибратора с пере менной 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 2 О параллельной ВО-цепью, включенноймежду выходом частотоизмерительной,схема и входом блока рассогласования.Источники информации,2 д принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 262229, кл. Н 02 Р 7/34, 1967.2. Авторское .свидетельство СССРВ 237232, кл. Н 02.Р 9/04, 1966.3 Авторское свидетельство СССРВ 525218, кл. Н 02 Р 9/04, 1974.. Составитель К.Фотинадактор.М.Петрова Техред А.Ач Корректор С.Шекмар а Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна 1922/75 Тираж 685 ВЙИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш