Тренажер оператора энергетического объекта

ок, .з ",оце оци, лtp, ТI gеских

Республик (),: е, с, r», К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид.ву (22) Заявлено 04,01.76 (2I 2308064Л.8-о 4 с присоединением заявки № (23) Приоритет(53) М. Кл.

Q- 09 В 9/00

Государстееиный комитет

Сонета Иинкстрое СССР оо делам кзооретений я открыткй (43) Опубликовано 25.04.78. Бюллетень ¹15 (53) УДК 629.1.01 4.9 (088.8) {45) Дата опубликования описания 03.05.78 (72) Авторы изобретения

С. A. Папулин, Н. И. Коновалов и Е, С. Кузиецов (71) Заявитель (54) TPEI IA>KEP ОПЕРЛТОРА ЗНЕ1 П:.ТИЧЕСКОЛЗ ОБ ЬЕКТА.

Изобретение относится к техническим средствам обучения, а именно обучения оператора энергетического объекта профессиональнтлм ттавы нам по jIIpIIÂIIeIGIIÎ двига телем внутреннего сгоратшя.

Один из известных тренажеров оператора энергетического обьекта содержит прибор.индикации - спидометр, приводимый во вращение электродвигателем, изменяющим частоту вращения с помощью установленного в цепь питания последовательно с электродвигателем переменного резистора, связанного с педалью акселератора "1 ).

Недостатками этого тренажера являются нестабипьные показания приоора индикации прификсированном положении органа подачи топлива — педали акселератора — и колеба-.» ниях питающего напряжения, температурных изменениях окружающей среды, нестабильном нагрузочном моменте на валу приводного электродвигателя. Номинальная рассеиваемая мощность перемещенного резистора должна быть не менее потребляемой мотцности приводного электродвигателя, В случае применения такой схемы в тренажере, имитируютцем работу малоцнлиндрового дизеъного двигателя внутреннего сгоратви с существенно. . неравномерностью вращения коленчатого вала, стрел5 ка прибора индикации (тахометра) из-за плавной частоты вращения приводного электродвигателя не имеет характерных колебаний (явление "живой стрелки из-за крутильных колебаний и вибраций корпуса npul0 бора 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 двигатеl5 ля.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является тренажер оператора энергетического объекта, содержащий блок ручного управленич, соединенный с

20 блоком представления изучаелптх параметров и со стабилизатором напряжетптя, подкжоченным к электродвигателю, связаннэс дат DI KoI I 06 ороТоВ выходы которого соединены с блоком представления изучае25 мых параметров и с выпрямителем го1

604022

35

Этот тренажер характеризуется нее абцльностью показаний спидометра (тахометра) при изменении напряжения питания или температуры, недостаточной достоверностью имитации показаний контрольно-измерительных приборов - амперметр показывает только ток заряда аккумуляторной батареи, не указывая о разряде перед запуском, указа тель давления масла указывает номинальное давление сразу после нажатия кнопки статора до запуска двигателя, измеритель оборотов двигателя не имитирует явления

"живой стрелки",отключение статора возможно сразу же после нажатия кнопки до надежного запуска двигателя и установки определенных минимальных пусковых оборотов, реостат в цепи якоря приводного электродвигателя имеет мощность,не менее потребляемой мощности электродвигателя.

Все это снижает эффективность обучения проффесиональным навыкам оператора энергетического объекта.

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

Достигается это тем, что тренажер содержит блок фильтрации напряжения, связанный с блоком ручного управления, выпрямителем и стабилиэатором напряжения, и пороговый блок, включенный параллельно электродвигателю и соединенный с блоком ручного управления и с бло1 ом представления изучаемых параметров.

На фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема;на фиг. 2 изображена блок-схема предлагаемого тренажера.

Блок 1 ручного управления содержит элементы управления — ключ зажигания, кнопку статора, рукоятку подачи топлива (или педаль акселератора} и другие необходимые органы управления энергетического объекта. В блоке 2 представления изучаемых параметров размещены элементы индикации работы энергетического объектауказатели 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 питания электродвигателя

4. Переменный резистор для изменения выходного напряжения стабилизатора 3, включенный в измерительную цепь, связан механически с органом подачи топлива блока 1 ручного управления. Электродвигатель 4 предназначен для привода во вращение даъ чика оборотов 5 - первичного преобразователи тахометра, выходное напряжение которого поступает на вторичный прибор тахометра и блоке 2 представления изучаемых параметров и на выпрямитель 6, соединенный с блоком 7 фильтрации напряжении, со-. держащим изменяемую с помощью механической связи от рукоятки подачи топлива емкость. Выходное .напряжение блока 7 фильм рации напряжения поступает на измерительную часть стабилизатора напряжения 3. Параллельно якорю электродвигателя 4 вкл1о чен пороговый блок 8, содержащий выходное реле и пороговый узел для определения момента достижения скорости вращения вала до определенной минимальной величины устойчивых оборотов двигателя внутреннего сгорания. Выходное реле обеспечивает включение указателя датчика давления масла и изменение показаний амперметра, а также шунтирование кнопки включения стартера в блоке 1 ручного управления.

Напряжение питания поступает в схему через предохранитель 9, размыкающий контакт реле 10, амперметр 11 имитации тока аккумуляторной батареи до замка зажигания 12. Указатель 13 температуры масла и указатель 14 уровня топлива включены в схему последовательно с резисторами

1 5,1 6, определяющими отклонение стрелок указателей на ноМинальные величины.

Указатель 17 давления масла и его резистор 18 включены в схему через замыкаю- щий контакт реле 10. Последовательно с кнопкой включения стартера 19 включена обмотка реле 20, а кнопка эашунтирована замыкающим контактом реле 1 О. Питание стабилизатора напряжения 3 производится через замыкающий контакт реле 20. На выходе стабилизатора 3 включен электродвигатель 4 привода датчика оборотов 5, сое-, диненного электрически напряжением 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 управлении подачи топлива и изменя1дшего скорость вращения электродвигателя 4, Мощность рассеяния переменного резистора 24 незначительна и о1тределяется только входным сопротивлением измерительной цепи стабилизатора. Параллельно переменному резистору 24 в схему стабилизатора напряжения. 3 подается выпрямленное выпрямителем 6напряжение датчика оборотов 5. Для подавлении пульсаци.", па выходе выпрямителя 6 через выключатели

25, связанные с рукояткой подачи топйива, включены конденсаторы 26. Резистор 27, определяющий имитацию тока заря6040 2

S да аккумуляторной батареи, подключен к амперметру 11 через контакт реле 10, При включении замка зажигания 12 получают питание указатель 13 температуры масла и указатель 14 уровня топлива. Ток указателя температуры, определяемый 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, Отклонение стрелки амперметра при имитации тока разряда аккумуляторной батареи может быть увеличено подключением дополнительного резистора в цепь после замка зажигания.

При включении кнопки стартера19 сра- 20 батывает реле 20 и своим замыкающим контактом подает напряжение на стабилизатор напряжения 3, На выходе стабилизатора появляется напряжение, которое разгоняет электродвигатель 4 до скорости, 25 определяемой положением переменного резистора 24, свяэа>птого с рукояткой подачи топлива. При изменении положения рукояч ки подачи топлива изменяется выходное напряжение стабилизатора, что приводит и измене з0 нию частоты вращения электродвигателя 4 и к изменению показаний вторичного прибора.тахометра 21. При неизменном положе-. нии рукоятки подачи топлива стабилизатор напряжения 3 выполняет свою основную функцию — при изменении питающего напря>кения под действием изменения окружа>ошей температуры и при нестабильном нагрузочном моменте на валу электродвигателя

4 изменяет напряжение на выходе стабипи- 40 затора 3 таким образом, чтобы напряжение на выходе выпрямителя 6, а значит показания тахометра, остались неизменными.

При достижении валом электродвигателя 45

4 определенных оборотов, при которых тахометр показывает минимальные устойчивые обороты двигателя, напряжение на выходе стабилизатора достигает величины, на которую настроен пороговый узел 22. На выходе порогового узла появляется напряжение, достаточное для срабатывания реле 10. 3амыкаю|пий контакт реле 1 0 шунтирует кнопку стартера 1 8, обеспечивая питание обмотки реле

20, что позволяет отпускать кнотпсу стар55 тера только после надежного запуска двигателя, Контакты реле 10 в цепи амперметра 11 переключают амперметр таким образом, что ток, определяемый резистором

27, начинает течь, в направлении прямого включения. Стрелка отклоняется в противополо>аную сторону, показывая ток зарядки аккумуляторной батареи, Замыкающий контакт реле 10 в цепи указателя 17 давления масла замыкает цепь, что вызывает отклонение стрелки прибора, имитируя н<х минапьное давление масла работающего двигателя. г

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 положения (явление "живой стрелки"). Зти пульсации сглаживаются емкостью, величина которой зависит от изменения количества конденсаторов 26, подключаемых паралле> ьно выходу выпрямителя приводом, связанным с рукояткой. подачи топлива. При малой скорости вра>пения электродвигателя 4 и соответственном положении рукоятки подачи топлива выключатели 25, связанные механически с рукояткой, оказываются разомкнутыми. Зто приводит к возрастанию пульсации и к большим колебаниям стрелки вторичного прибора 21 тахометра. При повышении скорости последовательным включением выключателей увеличивается сум.марная емкость конденсаторов, что приводит к уменьи1ен>по колебаний стрелки и имитации уменьшения крутильных колебаний вала двигателя внутреннего сгорания в зависимости от увеличения 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 напряжение пропадает и реле 10 переходит в отключенное состояние. Замыкающий контакт реле 10 в цепи реле стартера 20 размыкается, реле стартера отключается, его замыкающий контакт снимает питание со стабилизатора напряжения 3. Напряжение на выходе стабилизатора пропадает, эпек>родвигатель 4 останавливается, тахометр показывает остановку двигателя. Замыкающий контакт реле 1 0 разрывает цепь указателя 17 давления масла, который показывает отсутствие давления мас3та после останова двигателя. Контакты реле 10 в цепи амперметра 11 имитации тока аккумуляторной батареи переключаются таким образом, что ток по амперметру начинает течь в обратном направлении. Стрелка прибора изменяет направление отклонения и показывает разряд аккумуляторной батареи, Указа004022 тель 13 температуры масла и указатель

14 уровня топлива продолжают показывать температуру масла и уровня топлива.

Предлагаемый тренажер может. быть использован для качественного обучения опера5 торов двигателей передвижных агрегатов питания буровых установок, строительных объектов, специальных транспортных машин, мотористов морских и речных судов, мотористов передвижных агрегатов питания в сельском хозяйстве, в системах электроснабжения отдаленных районов и в других энергетических объектах. Из -за наличия более полной имитации управления и контроля параметров двигателя повышается точность

15 обучения профессиональным навыкам оператора энергетического объекта, устраняется необходимость дополнительного переобучения оператора на реальном объекте, а значит, исключается дополнительнйй расход ресурса двигателя и топлива, что дает экономию в народном хозяйстве.

Формула изобретения

Тренажер оператора энергетического объекта, содержаший блок ручного управления, соединенный с блоком представления изучаемых параметров и со стабилизатором напряжения, подключенным к электродвигателю, связанному с датчиком оборотов, выходы которого соединены с блоком представления изучаемых параметров и с выпрямителем, от лича юший ся тем, что, с целью повышения точности обучения профессиональным навыкам, он 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 блоком представления изучаемых параметров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании И 1325270, M, G 09 В 9/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 19522G, М.mP, G. 09/В 9/04, 1965.

604022

Составитель Т. Ничипорович

Редактор Е. Гончар Техред 3. Фанта Корректор С. Гарасиник

Заказ 2101/42 Тираж 537 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4